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FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE FISICA
LAS CIENCIAS
Santiago - Chile
2009
© HECTOR PATRICIO ALARCON RIVERA
BARBARA PAOLA ALLENDES GUZMAN
LUZ MIGUEL PAVEZ AEDO
Se autoriza la reproducción parcial o total de esta obra, con fines
académicos, por cualquier forma, medio o procedimiento, siempre y
cuando se incluya la cita bibliográfica del documento.
Agradecimientos
Y a todas esas personas especiales que han pasado por mi vida en estos
años, dándome una palabra de aliento o un momento de alegría para
superar la adversidad.
Siempre les estaré agradecido a todas estas personas y les digo a ellos que
siempre podrán contar conmigo en las mismas instancias.
Muchas gracias a todas estas personas que son muy importantes para
mí.
RESUMEN .......................................................................................................... 1
ABSTRACT......................................................................................................... 2
INTRODUCCION ................................................................................................ 3
1 MARCO TEORICO .......................................................................................... 9
1.1 METODOLOGIA INDAGATORIA EN LA ENSEÑANZA Y EL
APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS ................................................................ 9
1.2 Etapas de la metodología indagatoria de la enseñanza y el aprendizaje
de la ciencia. ................................................................................................. 13
1.2.1 Etapa de Focalización....................................................................... 14
1.2.2 Etapa de Exploración........................................................................ 15
1.2.3 Etapa de Reflexión............................................................................ 18
1.2.4 Etapa de Aplicación .......................................................................... 19
1.3 Implicancias de la metodología indagatoria en la sala de clases ............ 20
2. FUNDAMENTOS DE LA METODOLOGÍA INDAGATORIA.......................... 25
2.1 Desarrollo de conocimiento y habilidades de pensamiento científico en
el marco curricular......................................................................................... 25
2.2 Desarrollo de las ideas previas ............................................................... 27
2.3 Imagen social de la ciencia ..................................................................... 28
2.4 Aprendizaje significativo .......................................................................... 29
2.5 Desarrollo Actitudinal............................................................................... 32
2.6 Posibles obstáculos en la implementación de la metodología
indagatoria en las aulas ................................................................................ 33
2.7 La implementación de la metodología indagatoria de enseñanza y
aprendizaje de la ciencia. .............................................................................. 34
2.7.1 Resultados de la metodología en el mundo...................................... 36
2.7.2 Resultados de ECBI en Chile ........................................................... 40
3 COMO CONSTRUIR UNA ACTIVIDAD CON LA METODOLOGÍA
INDAGATORIA DE LA ENSEÑANZA Y EL APRENDIZAJE DE LAS
CIENCIAS ......................................................................................................... 44
3.1 Elaboración e implementación de material indagatorio. .......................... 44
i
3.1.1 Aspectos generales a considerar al construir una actividad de
aprendizaje indagatoria ............................................................................. 44
3.1.2 Aspectos específicos de cada etapa que deben considerarse al
construir una actividad de aprendizaje indagatoria.................................... 46
3.2 Actividades Propuestas. .......................................................................... 51
3.2.1 Absorción de Calor ........................................................................... 51
3.2.2 “Circuitos eléctricos” ......................................................................... 55
3.2.3 “La naranja flotante”.......................................................................... 58
3.2.4 “Ampolletas de Ahorro” ..................................................................... 62
3.2.5 “El huevo flotante y el huevo suspendido” ........................................ 66
3.2.6 “El tubo de ensayo en la botella” ...................................................... 71
3.2.7 “El poder de fricción”......................................................................... 75
3.2.8 “Vaciar el envase.” ............................................................................ 78
CONCLUSIONES ............................................................................................. 84
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................. 90
BIBLIOGRAFIA EN LINEA................................................................................ 92
ANEXO 1: ACTIVIDADES FOTOCOPIABLES ................................................. 95
ANEXO 2: PAGINAS WEB CON EXPERIMENTOS ....................................... 115
ANEXO 3: PROPUESTA AJUSTE CURRICULAR (JUNIO 2009) .................. 119
ii
INDICE DE TABLAS Y CUADROS
iii
INDICE DE ILUSTRACIONES
iv
RESUMEN
1
ABSTRACT
The various problems in the current situation, in relation to poor results obtained
by students in the systems national and international assessment in science,
raise the need to develop a new way of teaching and learning science. This
requires methodologies that are attractive, both for the teacher as for students.
In this seminar title, was chosen the "Inquiry Methods in Education and learning
science”, whose foundation, associated with the development scientific thinking
skills, are presented in cross-curricular adjustment in the subsector of Natural
Sciences2, detailing his background and main features.
The aim, through this seminar title, makes a contribution to the Physics teacher,
a guide for construction and application of the methodology, and also available
to examples of teaching activities, build on this model. The guide aims to
facilitate the construction of teachers' work, providing the support necessary to
integrate the students in this methodology, based on learning by doing, there by
improving the quality learning science in secondary education.
2
Upsated to June 2009.
2
INTRODUCCIÓN
El escrito se desarrolla planteando un marco teórico, basado en la metodología
indagatoria en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias, describiendo sus
etapas, los fundamentos, y los resultados de la metodología. A continuación se
presentan instrucciones para la construcción de actividades con esta
metodología y finalmente algunas actividades propuestas, para el subsector de
Física.
Problema a Desarrollar
Según las pruebas realizadas a los alumnos de Chile, mediante PISA 2006, la
cual evalúa cada tres años, las destrezas de los alumnos en Lectura,
Matemática y Ciencias, mostraron que: “la brecha interna entre los alumnos que
tienen peores y mejores condiciones socioeconómicas y culturales es muy
amplia y se levanta como una gran señal de inequidad en nuestro sistema
educativo. En el informe internacional se destaca especialmente el caso de
Chile por la alta incidencia del nivel socioeconómico en la explicación de los
resultados de nuestros alumnos”3. Este resultado nos muestra el problema de la
equidad educativa en nuestro país.
3
PISA [En línea]
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/PISA2006/PISA_2006.pdf
[Consultado en 1 de mayo de 2009]
3
Figura 1. Distribución de alumnos según niveles de desempeño en escala general de
4
Ciencias. Chile, Latinoamérica y la OCDE .
Por otro lado “en la escala general de Ciencias al igual que en Lectura, el
rendimiento de los alumnos chilenos sobrepasa al obtenido por los de todos los
otros países latinoamericanos participantes en PISA”5. Sin embargo
“clasificados en niveles de desempeño en la escala general de Ciencias y
Lectura, los porcentajes de alumnos chilenos en los niveles más bajos son los
menores de la región”6.
4
PISA [En línea]
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/PISA2006/PISA_2006.pdf
[Consultado en 1 de mayo de 2009]
5
Ídem
6
Ídem
4
7
Figura 2. Puntaje en escala general en Ciencias. Chile, Latinoamérica y OCDE .
7
PISA [En línea]
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/PISA2006/PISA_2006.pdf
[Consultado en 1 de mayo de 2009]
8
TIMSS [En línea]
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/evaluaciones_inter/timss/timms2
003_imforme.zip [Consultado en 1 de mayo de 2009]
5
Tabla 1. Porcentaje de alumnos en los distintos niveles de logro en Ciencias para Chile y
9
una selección de países
Observado desde la perspectiva del SIMCE, el año 2007 se realizó por primera
vez la prueba de Comprensión del Medio Natural, en 4º básico, la cual mostró
que el 43% de los alumnos evaluados tiene un nivel inicial en ciencias. En este
porcentaje se agrupan desde aquellos alumnos que recién están conociendo
algunos aspectos básicos del mundo natural hasta aquellos que, con un poco
de ayuda, podrían demostrar los conocimientos y habilidades del Nivel
Intermedio10.
9 9
TIMSS [En línea]
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/evaluaciones_inter/timss/timms2
003_imforme.zip [Consultado en 1 de mayo de 2009]
10
SIMCE [En línea]
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/Informes_Resultados_2007/Infor
me_Nacional_2007.pdf [Consultado en 1 de mayo de 2009]
6
Figura 3. Distribución de alumnos de cuarto básico según nivel de logro en naturaleza.11
11
SIMCE [En línea]
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/Informes_Resultados_2007/Infor
me_Nacional_2007.pdf [Consultado en 1 de mayo de 2009]
7
Objetivo General
Objetivos Específicos
8
1 MARCO TEORICO
Piaget plantea el hecho de que los niños deben aprender mediante experiencias
concretas, que sean concordantes con su estado de desarrollo cognitivo. El
paso hacia estructuras más abstractas (formales) de pensamiento procede de
las modificaciones de las estructuras mentales generadas en la interacción con
el mundo físico y en la interacción social14.
12
Arenas, Esteban. Metodología indagatoria [En línea]
http://www.medellin.edu.co/sites/Educativo/Repositorio%20de%20Recursos/La%20indagaci%C
3%B3n%20en%20la%20ense%C3%B1anza%20y%20el%20aprendizaje%20de%20las%20cien
cias.pdf [Consultado en 22 de Abril de 2009].
13
El uso de género masculino en este seminario de titulo no tiene un propósito discriminatorio, y
tiene como fundamento únicamente el hacer más fluída la lectura del texto. En todos los casos
en que se habla de los alumnos, el seminario de titulo refiere tanto a los alumnos como a las
alumnas.
14
MECIBA. Ciclo de aprendizaje [En línea]. En http://www.meciba.cl/sitio/down_pg/ciclo.htm
[Consultado en 20 de junio de 2009]
9
Por su parte Kolb propone tomar como punto de partida para el aprendizaje una
experiencia concreta (EC), que implique el contacto directo y el uso de todos los
sentidos, en el entendido de que esa experiencia concreta sea generadora de
un nuevo conocimiento. Luego de la interacción directa con una experiencia
concreta, se trabaja en la observación reflexiva (OR), que permite levantar lo
percibido por parte del alumno, y considera tanto las ideas y pensamientos
como las respuestas emocionales de los alumnos. Esto permite trabajar
procesos de interpretación asociados al análisis de la experiencia descrita, la
interrelación de lo observado así como la abstracción y generalización mediante
la fase de Conceptualización Abstracta (CA), cuyo objetivo es la comprensión o
explicación de la experiencia concreta, donde se integran tanto las ideas como
los aspectos emocionales que, por ejemplo, permiten al alumno comprometerse
con la generación del conocimiento y valorar su importancia en la generación de
éste. Una vez lograda la abstracción, conceptualización y/o posible explicación
se pasa a la etapa de aplicación denominada Experimentación Activa (EA). Esta
etapa se desarrolla de manera intencional y bajo criterios que los mismos
alumnos van determinando con el propósito de aplicar y/o comprobar el
conocimiento generado en un contexto determinado, lo que puede generar a su
vez una nueva Experiencia Concreta de aprendizaje.15
15
Kolb, A & Kolb, D. The Kolb Learning Style Inventory—Version 3.1. Technical Specifications
Experience Based Learning Systems, Inc. Case Western Reserve University, 2005. Citado por:
González-Weil Corina; Martínez-Galaz Carolina; Martínez María Teresa. Reflexiones y
propuestas acerca de la incorporación de nuevas metodologías en el aula de ciencias
secundaria: la indagación científica y el aprendizaje experiencial. [En Línea]. En
http://www.sembrandoideas.cl/Microsoft_Word_-_Carolina.pdf. [Consultado en 20 de junio de
2009]
10
Algunos de estos supuestos didácticos son:
16
Barriga, Frida; Hernández , Gerardo. Estrategias docentes para un aprendizaje significativo:
una interpretación constructivista [En Linea]
http://www.antropologia.uady.mx/avisos/frida_gerardo.pdf [Consultado en 11 de julio de 2009]
17
Liguori, Liliana; Noste, Maria Irene. Didáctica de las ciencias naturales. Homo Sapiens
Ediciones. Argentina. 2005 pp 90 -91
18
Ídem
11
de los alumnos, y desarrolla un conjunto de actividades (concretas y
cognitivas) para poner a prueba dichas ideas previas.19
Toda actividad indagatoria toma como punto de partida los supuestos didácticos
antes mencionados.
19
Martín, Rosa y Porlán, Rafael. Las ideas de los alumnos como ámbito de investigación
profesional [En línea] http://webpages.ull.es/users/apice/pdf/232-069.pdf [Consultado en 11 de
julio de 2009]
20
Liguori, Liliana y Noste, Maria Irene. Op. Cit. p 91
21
Borjas, Monica. ¿Comunicación o incomunicación? El desarrollo de competencias
comunicativas para la comunicación [En línea]
http://www.unisimonbolivar.edu.co/revistas/aplicaciones/doc/81.doc [Consultado en 11 de julio
de 2009]
12
1.2 Etapas de la metodología indagatoria de la enseñanza y el
aprendizaje de la ciencia.
22
Arenas, Esteban. Op. Cit.
13
Esta descripción de una actividad indagatoria permite identificar cuatros
grandes etapas o momentos en la metodología:
• Para lograr que los alumnos expongan sus ideas previas se deben hacer
una o más preguntas motivadoras, las que derivan de la situación o
pregunta problemática. Las ideas previas deben ser identificadas por el
docente.
23
Rioseco, Marilú y Romero, Ricardo. La contextualización de la enseñanza como elemento
facilitador del aprendizaje significativo. [En línea]. En http://www.oei.es/equidad/rioseco3.PDF.
[Consultado en 13 de junio de 2009]
24
Ídem
14
Ejemplo de esta etapa:25
25
Profísica [En línea]. En http://www.profisica.cl/docs/archivo.php?file=indaga1.doc
[Consultado en 22 de Abril de 2009]
26
MECIBA. Op.Cit.
15
La puesta a prueba de las ideas previas se realiza seleccionando actividades
que presenten hechos discrepantes, es decir, que contradigan concepciones
comunes27, y que permita el desarrollo de los objetivos y aprendizajes
esperados que el docente pretende alcanzar mediante esta actividad.
27
Idem.
28
National Research Council National Science Educational Standards.National Academy Press,
Washington, D.C., 1995. [En línea]. En www.nap.edu/readingroom/books/nses/ [Consultado en
20 de junio de 2009]
29
MECIBA. Ciclo de aprendizaje. Op. Cit.
30
Ídem.
16
Las observaciones realizadas respecto del fenómeno investigado, así como los
datos cualitativos y cuantitativos de la experiencia se registran por parte de los
alumnos, lo que permite la posterior elaboración de conclusiones y análisis de la
experiencia de manera autónoma, aunque con la guía del docente.
Si en esta etapa el desarrollo de una actividad práctica por parte de los alumnos
es inviable o presenta demasiadas dificultades, es posible realizar una actividad
demostrativa o el análisis de un video en que se muestre el fenómeno a
estudiar. En este caso, se debe cautelar que los alumnos formulen preguntas,
analicen el fenómeno, registren sus observaciones y elaboren conclusiones con
la guía del docente. En otras palabras, el espíritu de indagación y construcción
del conocimiento por parte de los alumnos es lo que debe ser cautelado.
Actividad 1:
- Si tienes dos cubos de hielo, uno en un vaso y uno envuelto en una
bufanda, ambos sobre la mesa ¿cuál de los dos se derretirá primero?
Explica tu respuesta.
- Para comprobar lo anterior, envuelve en una bufanda un cubo de hielo y
pon un cubo de hielo del mismo tamaño en un vaso plástico. Déjalos
durante 30 minutos.
- Desenvuelve el cubo y copara ambos cubos de hielo ¿cuál se derritió
primero?
- En este caso, ¿qué función cumple la bufanda?
Actividad 2:
- Echa en dos vasos la misma cantidad de agua caliente, pero enrolla
alrededor de uno de ellos la bufanda (cuidado con derramar el agua). Luego
de 5 minutos, y con cuidado, toca el agua de cada vaso ¿Cuál se enfrió
primero?
Cuadro 2. Ejemplo etapa de Exploración.
31
Profísica [En Línea]. Op. Cit.
17
1.2.3 Etapa de Reflexión.
“Estas actividades, guiadas por preguntas claves que les hace el docente,
deberían ayudar a que los alumnos se cuestionen sus creencias y clarifiquen
concepciones equivocadas o difíciles. El uso de metáforas y analogías (ej., un
alambre de metal es como una cañería y la corriente eléctrica es como el agua
que corre por la cañería) es especialmente efectivo”. 33
32
MECIBA. Ciclo de aprendizaje. Op. Cit.
33
Idem.
18
Ejemplo de esta etapa:34
34
Profisica [En Línea] Op. Cit.
35
Idem
19
A continuación se presenta un esquema del orden de las etapas de la
metodología indagatoria de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias.
20
La indagación en la enseñanza y el aprendizaje tiene 5 características
esenciales que se aplican en cualquier nivel escolar y que caracterizan además
el aula de clase donde se aprende por indagación36:
36
Eduteka. La indagación en los estándares de Ciencias (Segundo capítulo). [En línea]. En
http://www.eduteka.org/Inquiry2.php. [Consultado en 20 de junio de 2009]
21
pregunta, los procedimientos, la evidencia, las explicaciones propuestas
y la revisión de explicaciones alternativas.
37
Ídem
22
y el alumno, de manera de poder llevar a la práctica de manera efectiva esta
metodología. En los siguientes cuadros se comparan las características de un
docente y un alumno indagatorio respecto de uno que no utiliza este enfoque.
Conductas del Docente
Estadios
del Modelo Que son inconsistentes con el
Que son consistentes con el modelo
de modelo
Instrucción
• Entrega respuestas
• Incentiva a los alumnos a trabajar colaborativamente
• Da instrucciones de cómo
sin la guía directa del docente
solucionar un problema
• Observa y escucha a los alumnos mientras ellos
• Entrega conclusiones
trabajan
• Le dice a los alumnos que están
Exploración • Cuando es necesario, hace preguntas que pueden
equivocados
orientar la investigación de los alumnos
• Entrega información o datos para
• Otorga tiempo para que los alumnos se cuestionen,
ayudarlos a resolver el problema
piensen sobre el problema
• Guía a los alumnos paso a paso
• Responde a preguntas que le formulan los alumnos
en la resolución de un problema
• Incentiva a los alumnos para que formulen definiciones
y expliquen conceptos en sus propias palabras
• Acepta respuestas sin pedir
• Les pide a los alumnos que justifiquen (den evidencia)
explicaciones o justificación
sus aseveraciones o ideas, que las clarifiquen
Desarrollo • No le pide a los alumnos que
• Entrega definiciones formales, explicaciones y nuevos
Conceptual ofrezcan explicaciones
conceptos
• Introduce conceptos y destrezas
• Utiliza las explicaciones de los alumnos, sus
irrelevantes
experiencias como base a su explicación de los
conceptos
• Espera que los alumnos utilicen los conceptos,
• Entrega respuestas
definiciones, explicaciones y nomenclatura formal ya
• Entrega clase expositiva
entregada
• Le dice a los alumnos que están
• Incentiva a los alumnos a aplicar o extender los
equivocados
Aplicación conceptos y destrezas a situaciones nuevas
• Entrega información o datos para
• Recuerda a los alumnos explicaciones alternativas
ayudarlos a resolver el problema
• Refiere a los alumnos a los datos/información
• Guía a los alumnos paso a paso
recogida: ¿Qué es lo que ya sabe? ¿Por qué piensas
en la resolución de un problema
eso?
• Observa a los alumnos aplicando lo aprendido
• Evalúa los conocimientos y destrezas de a los alumnos • Mide vocabulario, términos,
• Busca evidencia de cambio conceptual o conductual información aislada
en los alumnos • Introduce ideas o conceptos
Evaluación • Permite que los alumnos se autoevalúen en sus nuevos
destrezas, aprendizaje y colaboración • Crea ambigüedad
• Hace preguntas "abiertas": ¿Por qué piensas que..? • Promueve discusión irrelevante al
¿Qué evidencia tienes? ¿Qué sabes sobre X? ¿Cómo concepto o destreza
se podría explicar X?
38
Cuadro 6. Conductas de un docente indagatorio
38
Meciba. Ciclo de aprendizaje. Op. Cit.
23
Conductas del Alumno
Estadios del
Que son inconsistentes con el
Modelo de Que son consistentes con el modelo
modelo
Instrucción
• Piensa libremente dentro del contexto de la
• Deja que otros piensen y explora en
actividad
forma pasiva
• Evalúa sus predicciones e hipótesis
• Trabaja aislado, sin interacción con
• Formula nuevas predicciones e hipótesis
Exploración sus pares
• Trata distintas alternativas, discutiéndolas
• No logra focalizarse en la tarea
con su grupo
• Se contenta con una sola solución y
• Registra observaciones e ideas
no busca otras alternativas
• Suspende un juicio
• Explica en sus propias palabras posibles
alternativas o soluciones
• Escucha atenta y críticamente las • Ofrece respuestas sin explicaciones
explicaciones que otros dan o justificación sin relación a evidencia
• Hace preguntas sobre las explicaciones • Introduce temas o experiencias
Desarrollo que entregan otros irrelevantes
Conceptual • Escucha tratando de entender las • Acepta explicaciones sin pedir
definiciones formales, explicaciones, y justificación
nuevos conceptos que entrega el docente • No se preocupa de evaluar distintas
• Se refiere a sus experiencias previas explicaciones
• Utiliza sus registros de observación al
elaborar explicaciones
• Utiliza los conceptos, definiciones,
explicaciones y nomenclatura formal ya
entregada al enfrentar una situación
parecida
• No se concentra en la tarea
• Utiliza lo que ya sabe para hacer
asignada
preguntas, proponer soluciones, tomar
• Entrega conclusiones sin basarse en
Aplicación decisiones, y diseñar experimentos
la información y evidencia adquirida
• Registra sus observaciones, datos y
• Sólo se limita a repetir lo que el
explicaciones
docente ya ha dicho
• Saca conclusiones razonables a partir de la
evidencia recogida
• Compara su comprensión con la de sus
compañeros
• Responde a preguntas abiertas en función
• Entrega respuestas o conclusiones
a sus observaciones, evidencia, y
que no se basan en la evidencia o
explicaciones aceptables
explicaciones aceptables
• Demuestra comprender o conocer los
• Entrega respuestas de memoria,
Evaluación conceptos y destrezas
responde con si y no
• Autoevalúa sus destrezas, aprendizaje y
• Entrega explicaciones insuficientes
colaboración
• Introduce temas o conceptos
• Hace preguntas "abiertas" que sugieren
irrelevantes
investigaciones de seguimiento
39
Cuadro 7. Conductas de un alumno indagatorio
39
Ídem.
24
2. FUNDAMENTOS DE LA METODOLOGÍA
INDAGATORIA
40
MINEDUC Ajuste curricular, Ciencias Naturales. [En Línea]. En http://www.curriculum-
mineduc.cl/docs/apoyo/5_Ajuste_curricular_Ciencias_RM_280409.ppt [Consultado en 26 de
Junio de 2009]
25
clasificación, análisis, síntesis, capacidad de abstracción y cuestionamiento.
Con esta base se llega a involucrar a los alumnos hasta en ciclos completos de
investigación empírica, donde se procede, desde la formulación de una
pregunta o hipótesis de trabajo (focalización), la obtención de datos
(exploración), el análisis y las conclusiones (reflexión). Esto se describe en
progresión desde 1° básico a 4° año medio, partiend o por la formulación de
preguntas o conjeturas hasta la puesta en marcha de estrategias que
responden al desarrollo de un objetivo trazado. 41
41
Centro de Perfeccionamiento, Experimentación e Investigaciones Pedagógicas (CPEIP) [En
línea]
http://www.cpeip.cl/recursos/200810070910330.consulta_ajuste_curricular_ciencias_naturales.p
df [Consultado en 1 de mayo de 2009]
42
Currículum Nacional Ministerio de Educación (MINEDUC) [En línea] www.curriculum-
mineduc.cl/ayuda/docs/ajuste-curricular-2/Ajuste_Ciencias_ 300309.pdf [Consultado en 1 de
mayo de 2009]
26
La metodología indagatoria permite, en este sentido, el desarrollo de cada una
de estas dimensiones, pues el ciclo de aprendizaje indagatorio involucra
activamente al alumno al proceso de enseñanza y aprendizaje de las ciencias,
donde el docente solo actúa como un guía, esto, faculta la entrega eficiente de
destrezas y habilidades que radican, finalmente, en la obtención de
aprendizajes significativos.
27
desarrollo erróneo del objetivo por los alumnos.43 Se puede decir en este
sentido que la metodología indagatoria, más que simplemente considerar las
ideas previas a la hora de diseñar las experiencias de aprendizaje, las toma
como base y punto de partida para dicho diseño.
43
Driver, R. ;Guesne, E.; Tiberguien, A. Ideas científicas en la infancia y la adolescencia. 2ª
Edición. Ediciones Morata, 1989. pp 20 a 30
44
Liguori, Liliana; Noste Maria Irene. Didáctica de las ciencias naturales. Homo
Sapiens Ediciones, Argentina, 2005. Pp 36-37
28
La reproducción en el aula (adaptada por parte del docente para el logro de
aprendizajes) del proceso mediante el cuál los científicos producen el
conocimiento científico, que es una de las características de la metodología
indagatoria, permite que los alumnos desarrollen una comprensión mayor
acerca de la naturaleza de la ciencia, entendida como “la comprensión de lo
que es la Ciencia, el cómo se genera y desarrolla conocimiento y cómo la
ciencia se relaciona con la sociedad. Este aspecto, declarado como parte del
concepto de competencia científica, es de especial relevancia si se pretende
que los futuros ciudadanos tomen decisiones de manera informada en ámbitos
sociales o personales relacionados con la ciencia45. Esta comprensión permite
la modificación y el desarrollo de una imagen acerca de la ciencia más cercana
y plausible de ser desarrollada y comprendida por todas las personas, en
especial, por todos los alumnos.
Para otorgar una educación científica de buen nivel, se debe recrear el proceso
a través del cual la comunidad científica produce conocimiento científico,
adaptando dicho proceso al trabajo en el aula mediante la contextualización de
un problema, enunciación de una hipótesis, contraste de puntos de vista, la
presentación de conclusiones, y finalmente la aplicación de lo aprendido.
El objetivo principal es que sean los alumnos quienes utilicen sus medios para
resolver problemas, realicen sus hipótesis, diseñen sus experimentos, etc., todo
esto para lograr que construyan su conocimiento y desarrollen un aprendizaje
45
Abd-El-Khalick, F., Boujaoude, S., Duschl, R., Mamlok-Naaman, R., Hofstein, A., Niaz, M.,
Treagust, D., Hsiao-Lin Tuan. Inquiry in Science Education: International Perspectives. Science
Education 88, p.397– 419. Citado por: González-Weil Corina; Martínez-Galaz Carolina; Martínez
María Teresa. Reflexiones y propuestas acerca de la incorporación de nuevas metodologías en
el aula de ciencias secundaria: la indagación científica y el aprendizaje experiencial. [En Línea].
En http://www.sembrandoideas.cl/Microsoft_Word_-_Carolina.pdf. [Consultado en 20 de junio
de 2009]
29
significativo,46 lo cual se basa en lo presentado por Ausubel, “la asimilación de
nueva información se basa en las relaciones jerárquicas que la persona
establece entre los conceptos que conoce. En esta asimilación juegan una
función muy importante aquellos conceptos llamados inclusores, que en
definitiva son aquellos que asimilan, subsumen, la nueva información”. Para el
logro de aprendizajes perdurables en el tiempo es necesario que los alumnos
sean capaces de vincular los nuevos conocimientos con la funcionalidad que
éstos poseen, otorgándoles un significado, tanto desde el punto de vista de la
lógica, como desde el punto de vista de la asimilación, lo que permite generar,
por medio de procesos cognitivos, este tipo de aprendizaje.47
46
Liguori Liliana y Noste Maria Irene. Didáctica de las ciencias naturales. Homo
Sapiens Ediciones. Argentina. 2005 p 40
47
Moreira, Marco Antonio. Mapas conceptuales y aprendizaje significativo en ciencias. Instituto
de Física Universidad Federal do Río Grande do Sul. [En línea]
http://www.if.ufrgs.br/~moreira/mapasesp.pdf [Consultado en 1 de Mayo de 2009]
30
la que determine el tipo de aprendizaje al que más se aproxime esa persona:
memorístico o significativo” .48
El tomar como punto de partida las ideas previas de los alumnos, y desarrollar
actividades prácticas que permiten que los alumnos sean capaces de investigar
y extraer información que les permita responderá las preguntas formuladas
respecto a la temática investigada, así como el hecho de desarrollar
conocimiento a partir del análisis de la experiencia apunta justamente a la
significatividad de los aprendizajes. En la metodología indagatoria el
conocimiento surge en el contexto de la investigación y la experiencia concreta,
lo que lo dota de una significatividad mucho mayor para los alumnos.
48
Novak, J. D. Environmental Education. Principles, Methods and applications. New York:
Plenum Press. 1978. pp. 129-138
49
González-Weil Corina; Martínez-Galaz Carolina; Martínez María Teresa. Reflexiones y
propuestas acerca de la incorporación de nuevas metodologías en el aula de ciencias
secundaria: la indagación científica y el aprendizaje experiencial. [En Línea]. En
http://www.sembrandoideas.cl/Microsoft_Word_-_Carolina.pdf. [Consultado en 20 de junio de
2009]
31
2.5 Desarrollo Actitudinal
Puesto que los alumnos deben expresar sus ideas en los diversos momentos
de una clase, tanto de forma oral como escrita, se generan instancias de debate
e intercambio de ideas tanto con sus compañeros como con el docente, lo que
ayuda al desarrollo de sus capacidades de comunicación y argumentación, al
tiempo que se desarrolla una actitud de respeto y aceptación de la opinión de
los demás.50 Adicionalmente, el hecho de que los alumnos trabajen con
situaciones desafiantes y contextualizadas con su propia realidad, permite un
aumento en su motivación por aprender.
50
González-Weil Corina; Martínez-Galaz Carolina; Martínez María Teresa. Op. Cit.
51
Liguori Liliana y Noste Maria Irene. Didáctica de las ciencias naturales. Homo
Sapiens Ediciones. Argentina. 2005. p 37
32
2.6 Posibles obstáculos en la implementación de la
metodología indagatoria en las aulas
Hay algunos aspectos que pueden llegar a ser considerados como posibles
problemas asociados a la implementación de la metodología indagatoria en la
enseñanza y el aprendizaje de las ciencias:
33
el valor de la comprensión conceptual y la reflexión en la construcción del
conocimiento por parte del alumno.52
52
Windschitl, M., Thompson, J., Braaten, M. (2008). Beyond the Scientific Method:
Model-Based Inquiry as a New Paradigm of Preference for School Science
Investigations. Science Education pp. 1 – 27, 2008. Citado por: González-Weil Corina; Martínez-
Galaz Carolina; Martínez María Teresa. Reflexiones y propuestas acerca de la incorporación de
nuevas metodologías en el aula de ciencias secundaria: la indagación científica y el aprendizaje
experiencial. [En Línea]. En http://www.sembrandoideas.cl/Microsoft_Word_-_Carolina.pdf.
[Consultado en 20 de junio de 2009]
53
Charpak, George; Léna, Pierre; Quére, Yves. Los niños y la ciencia. La aventura de La mano
en la masa. 1ª edición, Siglo Veintiuno Editores, Argentina, 2006.p 11
34
En Latinoamérica el trabajo inició en Colombia finalizando la década de los 90 y
se creó el primer programa basado en indagación en el 2000. Otros países
como Brasil (2001), Chile (2002), México (2002), Argentina (2004), Panamá
(2006), entre otros, han venido uniéndose a esta tendencia mundial. La
inclusión de los países latinoamericanos a tal propuesta pedagógica llevó a
generar una red de cooperación en Latinoamérica denominada Redlaciencia
(2003).54.
54
IndagaLA. Historia. [En línea] http://www.indagala.org/?Page_Id=53 [Consultado en 25 de
Abril de 2009]
55
Tiberio Hernández, José. Et. al. Pequeños científicos, una aproximación sistémica al
aprendizaje de las Ciencias en la escuela. Revista No (19), Diciembre 2004.p 51-56
35
marco de un esfuerzo internacional entre muchos países, investigadores y
maestros que han decidido compartir sus saberes y experiencias.56
56
IdagaLA [En línea] http://www.indagala.org/?Page_Id=50 [Consultado en 25 de marzo de
2009]
36
tuvo como objetivo promover y extender el intercambio de experiencias en la
buenas practicas docentes, planes de estudio y cuestiones de política, factores
sociales y el aprendizaje de la ciencia, y otros asuntos relacionados con la
educación de la ciencia y su desarrollo, a través del amplio uso de los
experimentos de Hands-on en la sala de clases. Los resultados de las
actividades desarrolladas durante los primeros tres años de la red Hands-on
science fueron informados y discutidos y sus conclusiones establecidas en una
serie de papers.57
57
HSCI2006. Proceedings of the 3rd International Conference on Hands-on Sciencie: Sciencie
Education and Sustainable Development. Univerdidade do Minho, Braga, Portugal. September
4-9, 2006.
37
resultados determinados a aprender la física con placer e interés.58 En esta
experiencia se ven implícitamente las etapas de exploración y la reflexión, ya
que los alumnos realizan un experimento y luego en base a los resultados
obtenidos extraen sus conclusiones.
58
Idem.
59
Idem.
38
Un estudio realizado por Michael Klentschy, Universidad de California, Eligibility
Rate of Underrepresentd Students 2005, sobre el rendimiento de alumnos
hispanos Californianos del programa enseñanza Hands – on, en comparación
con alumnos que no presentaron esta enseñanza muestra lo siguiente:
60
Charpak, Georges. Léna Pierre. Quére, Yves. Los niños y la ciencia: La aventura de La mano
en la masa. Siglo Veintiuno Editores, Argentina, 2006 p 166
39
Estas experiencias muestran el valor de la inclusión de una metodología
indagatoria de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias a nivel escolar, ya
que una parte importante de la metodología, ha tenido resultados favorables en
el aprendizaje de las ciencias. Además estos resultados muestran a la
metodología indagatoria como una propuesta sustentable para lograr
aprendizajes significativos en los alumnos en la clase de ciencias.
Sin embargo hasta hoy en día no existe en Francia, uno de los países
iniciadores de esta metodología, una evaluación nacional que, apenas
terminada la escolaridad primaria, permita apreciar los conocimientos y
actitudes de los alumnos en ciencias. La única evaluación disponible cada año
se refiere al francés y a las matemáticas. Tratándose de ciencias no se dispone
de una evaluación que pruebe el procedimiento de investigación, iniciado en
1996.61
40
con alumnos de 1º a 8º básico. Posteriormente se amplió la cobertura a las
regiones IV, VII, y IX a cargo del Ministerio de Educación y de las respectivas
universidades regionales.
Este año además, comienza el trabajo con 2 escuelas especiales, una de San
Clemente y otra de Constitución, 4 escuelas de párvulo y 2 microcentros de
Pelarco, San Rafael y Pencahue con 13 escuelas rurales de la Región.
62
Educación UPLA [En línea] http://educacion.upla.cl/investigacion/PROYECTO%20ECBI-
web.pdf [Consultado en 20 de marzo de 2009]
41
descalificaciones y un mejoramiento en las relaciones entre alumnos y
docentes, observables a través de expresiones de cariño y respeto
mutuo.
• Ha sido posible constatar que los alumnos que asisten a clases con la
metodología indagatoria tienen actitudes de mayor responsabilidad,
entusiasmo y compromiso respecto de otros alumnos con clases de
ciencia tradicional.
• Existen evidencias de que alumnos que participan en el proyecto,
escriben más en sus cuadernos de ciencias y han aumentado el
vocabulario en uso.
• Se evidencia la importancia de comunicar ideas y experiencias, de
someterlas a la consideración de otros y de obtener información de
diversas fuentes, esto se transmite en forma permanente a través de
discusiones grupales y puestas en común, y alcanza su máxima
expresión al término de una unidad a través en las clases públicas que
los alumnos organizan en conjunto con sus docentes para compartir lo
que han aprendido con sus padres, científicos y miembros de la
comunidad.
42
En el Liceo Manuel de Salas se está desarrollando la Educación en Ciencias
Basada en la Indagación (ECBI). Este liceo constituye uno de los
establecimientos que se ha convertido en punto de referencia para el desarrollo
de este interesante modelo.
63
Idem.
43
3 COMO CONSTRUIR UNA ACTIVIDAD CON LA
METODOLOGÍA INDAGATORIA DE LA ENSEÑANZA Y
EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS
Como un aporte para el diseño e implementación de actividades de aula
basadas en la metodología indagatoria de enseñanza y aprendizaje de las
ciencias, en esta sección se propondrán criterios generales para construir y
analizar la construcción de actividades indagatorias. Además se pondrán a
disposición de los docentes una serie de actividades indagatorias, diseñadas
para su aplicación en las respectivas unidades del sub sector de Física.
44
• ¿Se explicitan en alguna parte los objetivos de aprendizaje establecidos
para esta actividad?
• Los objetivos de aprendizaje:
• ¿Con coherentes con los OF y CMO de la unidad?
• ¿Son alcanzables, en términos de tiempo y recursos pedagógicos?
• ¿Son coherentes con cada una de las etapas de la actividad que se
plantean?
• ¿Integran las dimensiones conceptuales, procedimentales y
actitudinales presentes en el currículum nacional?
• ¿Integran de manera clara el desarrollo de la dimensión de
pensamiento científico explicitada en el marco curricular?
45
Esto quiere decir que se pueden utilizar variados recursos para la
implementación de la indagación, siempre y cuando ésta no pierda su enfoque
(objetivo): generar aprendizajes significativos.
46
ETAPA DE FOCALIZACION
- Centrar la - Planteo de una - La situación problema debe ser - La situación planteada ¿es
atención del situación coherente con los objetivos de una situación auténtica
alumno en problemática aprendizaje y con las actividades (contextualizada y posible
la temática contextualizada.64 prácticas planificadas. de ser significativa para los
a investigar, alumnos)?
trabajar o - Planteo de una - Debe ser una situación motivadora
tratar. pregunta general o un conjunto pequeño de - ¿Permite esta situación, y
acerca del tema. preguntas, que produzca las actividades posteriores,
- Recoger las discrepancias y permita levantar lograr los objetivos de
ideas - Lluvia de ideas. las ideas previas de los alumnos. aprendizaje previamente
previas. establecidos?
- Breve discusión - En la lluvia de ideas las ideas
grupal y escritura de deben ser registradas pero no - La o las preguntas iniciales
ideas por grupo, las juzgadas, para no coartar a los ¿permiten que los alumnos
que luego se alumnos. expliciten sus ideas previas
comparten con el respecto de lo que se va a
curso. - En la discusión grupal previa a la estudiar?
actividad cada grupo debe
- Escritura individual de respetar las posibles ideas - Las preguntas o situaciones
las ideas previas en divergentes de sus miembros, y planteadas ¿invitan a la
el cuaderno, y puesta todas las ideas debe ser participación del alumno?
en común optativa de registradas, registrando la
dichas ideas. concordancia y la discrepancia. - Las intervenciones del
docente ¿coartan, censuran
o respetan las ideas previas
de los alumnos?
64
Contextualizada entendida además como significativa
47
ETAPA DE EXPLORACION
48
ETAPA DE REFLEXION
- Analizar la actividad - Análisis grupal de los - El docente debe guiar, con el - Las conclusiones
realizada y las resultados obtenidos. cuidado de no imponer, el elaboradas ¿son un
conclusiones análisis de la actividad producto del análisis
obtenidas en base - Puesta en común de realizada y la elaboración de realizado por los
a los datos resultados y análisis conclusiones generales por alumnos?
recogidos. a nivel de curso. parte de todo el curso.
- Las definiciones y nuevo
- Reelaborar, ajustar, - Análisis guiado por - Las definiciones y nuevo conocimiento introducido
corregir, ampliar las parte del docente conocimiento deben ¿se vinculan con la
conclusiones para la elaboración introducirse vinculando dicho experiencia realizada?
grupales en base al de conclusiones de conocimiento con la ¿son coherentes con
análisis del grupo curso. experiencia realizada. ella?
curso.
- Introducción de - El uso del libro de texto es - ¿Se registra las
- Introducir definiciones y/o esencial para establecer definiciones y el nuevo
definiciones por nuevo conocimiento fuentes de conocimiento conocimiento introducido?
parte del docente, por parte del docente validado adicional al docente,
asociadas al y/o el análisis de para reforzar lo aprendido en - Los alumnos ¿reelaboran
trabajo realizado y textos (por ejemplo, la actividad y ayudar a lograr (para internalizar) el
la temática el texto de estudio un aprendizaje significativo y, conocimiento que se les
investigada. asociado al nivel). por tanto, duradero. presenta, o sólo lo
transcriben en sus
- Introducir nuevo - Registro de las - Los alumnos deben registrar cuadernos?
conocimiento definiciones en el los aprendizajes esenciales,
asociado al tema. cuaderno por parte así como una reinterpretación
del alumno. (reelaboración), en base a la
lectura, tanto del nuevo
conocimiento presentado
como de las definiciones
introducidas, lo que puede
lograrse a través de
preguntas que ayuden al
alumno a reelaborar el
conocimiento.
Tabla 10. Tabla para el diseño y análisis de una actividad indagatoria. Reflexión.
49
ETAPA DE APLICACIÓN
- Se deben plantear
situaciones que estén
vinculadas (que sean
cercanas) con lo estudiado,
de manera de ampliar de
manera natural la zona de
desarrollo próximo (ZDP) del
alumno.65
Tabla 11. Tabla para el diseño y análisis de una actividad indagatoria. Aplicación.
65
Vigotsky, L. El desarrollo de los procesos psicológicos superiores. Editorial Crítica, Grupo
editorial Grijalbo. México. 1988 p 25
50
3.2 Actividades Propuestas.
Objetivo Fundamental
51
Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• 1 lata de bebida pintada blanca.
• 1 lata de bebida pintada negra.
• Ampolleta de 100 watts
• Agua
• Termómetro.
• Cronómetro.
Indicaciones al docente.
• Esta actividad permitirá dar una base para el desarrollo de los conceptos
de aislación térmica y absorción de calor en segundo medio, que son
parte fundamental para la unidad de calor.
• Una vez finalizada la actividad será necesario presentar los contenidos
como definiciones formales, buscando la internalización por parte de los
alumnos de estas ideas.
• Esta actividad se realiza utilizando materiales simples y fáciles de
adquirir, para representar la relación entre el aumento de la temperatura
con relación al color blanco y negro. Además de permitir la familiarización
por parte de los alumnos de instrumentos de medición, como el
termómetro y el cronómetro.
• Esta actividad permite generar el desarrollo de actitudes, como el trabajo
en grupo, dejando de lado la trasmisión directa de la información desde
el docente a alumnos.
• Puesto que la lata blanca refleja la mayor parte de la luz visible, se
calentará menos que la lata negra, que absorberá la mayor parte de la
luz que le llega.
52
• Este hecho puede extrapolarse a muchas otras situaciones, y es ideal
que los alumnos puedan relacionarla, por ejemplo, con el uso de prendas
oscuras y claras en época de verano.
• Realice en este caso la actividad previamente para ajustar los tiempos en
función del calor provisto por las lámparas.
• Evite que los alumnos jueguen con agua mientras se realiza el
experimento.
• Procure que la temperatura inicial del agua sea la misma en todos las
latas
Etapa de Focalización
Etapa de Exploración
Si usted posee dos latas con agua, una pintada negra y otra pintada blanca, y la
ubica bajo una ampolleta de 100 watts, de manera que la luz llegue sobre un
costado de la lata. ¿Cuál de las dos tendrá el agua a mayor temperatura luego
de 20 minutos?
53
Procedimiento de la actividad
54
Etapa de Reflexión
¿Por qué crees que fue necesario esperar un minuto antes de encender la
ampolleta y comenzar a medir la temperatura?
¿En cuál de las dos latas el agua aumentó su temperatura más rápido?
¿Qué relación tiene este aumento (más rápido o más lento), con respecto al
color de cada lata?
¿Qué ocurrió con la temperatura en cada una de las latas, luego de alejar la
ampolleta? ¿Cual disminuyó más rápido?
Etapa de Aplicación
Objetivo Fundamental
55
Contenido Mínimo Obligatorio
• Que los alumnos sean capaces de observar que los limones pueden
generar una diferencia de potencial.
Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• 3 cables con pinzas mordazas en los extremos
• 4 clavos galvanizado
• limones (cuatro o más)
• 1 tester
Indicaciones al docente.
56
Guía: “Circuitos eléctricos”
Etapa de Focalización
Etapa de Exploración
Procedimiento de la actividad
• Con la ayuda del tester, ajustado previamente a una escala para medir
voltaje, mida el voltaje que se produce.
57
Etapa de Reflexión
¿Por qué crees que se produce esa diferencia de voltaje? ¿Qué relación crees
que puede tener con el hecho de usar clavos (hechos de hierro galvanizado) y
cobre? Investiga al respecto.
¿Crees que podrías hacer que se prendiera un led con los limones?
Etapa de Aplicación
Objetivo Fundamental
58
Contenido Mínimo Obligatorio
Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• Una naranja.
• Un recipiente con agua.
Indicaciones al docente
59
• La cáscara de la naranja esta llena de burbujas de aire. Cuando la
naranja no esta pelada ella tiene una densidad menor que la del agua
y por eso flota, pero cuando la naranja se pela, estas burbujas de aire
quedan en la cáscara que se retiró y por esto la densidad de la
naranja es ahora mayor que la del agua, lo que se refleja en que se
hunda.
• Debe explicar a los alumnos que la cáscara de la naranja posee
menor densidad que el resto de la naranja, por lo cual actúa como un
flotador.
• Son recomendadas las naranjas con cáscaras gruesas y jugosas (no
secas)
• El recipiente con agua debe tener una profundidad mínima de dos
veces la naranja.
Etapa de Focalización
60
Etapa de Exploración
Si usted coloca en un recipiente con agua una naranja con cáscara, ¿Qué cree
que sucederá?, ¿flotará o se hundirá?
Y si ahora coloca en un recipiente con agua una naranja sin cáscara, ¿Qué cree
que sucederá?, ¿flotará o se hundirá?
Etapa de Reflexión
61
Etapa de Aplicación
Objetivo Fundamental
62
Aprendizajes Esperados de la Actividad
Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• 2 lámparas
• 1 ampolleta de filamento de 100 W
• 1 ampolleta de ahorro de energía de 20 W (equivalente a una de 100 W)
• 2 termómetros
• 1 trozo de cartulina blanco y un trozo de cartulina negra
• Cinta adhesiva
Indicaciones al docente.
63
eficiencia, comparado con las ampolletas “antiguas”, dando un valor
cualitativo al hecho de su “ahorro de energía”.
• Aquí radica su valor metodológico, ya que la sociedad en general se
conforma con que cumplan su función, y dejan de lado el cómo
funcionan, en cambio con esta forma de trabajo queda explicito en ellos
su aporte, además del hecho de que vean su diferencia en la práctica.
• La diferencia que existe entre las ampolletas normales y las de ahorro
radica en la poca perdida de energía de éstas en forma de calor. La
ampolleta normal funciona por medio de un filamento, el cual necesita
calentarse a altas temperaturas para producir luz visible, convirtiendo
mucha energía en calor y poca en luz. Al contrario, las ampolletas de
ahorro están llenas de vapor de mercurio que emite luz ultravioleta
cuando se le aplica una corriente eléctrica, además tienen un
recubrimiento interior que convierte los rayos ultravioleta en luz visible.
Este proceso utiliza un cuarto de la energía que requiere la ampolleta
con filamento.
• Esta actividad debe ser orientada con el fin de crear conciencia sobre el
gasto de energía eléctrica en los hogares y las opciones para reducir su
consumo, haciendo un uso más eficiente de esta energía
• Procure que los alumnos manipulen con cuidado las ampolletas, ya que
son muy frágiles y es fácil que se rompan.
• Cuide que los alumnos no jueguen con los materiales y menos con la
electricidad.
• Cuide que los alumnos no toquen con sus manos las ampolletas
encendidas, ya que puede producir quemaduras de diversa índole.
64
Guía: “Ampolletas de Ahorro”
Etapa de Focalización
En nuestro país se han hecho cada vez más comunes las ampolletas de ahorro
de energía, pero ¿por qué se les llaman así?
Etapa de Exploración
Etapa de Reflexión
65
Etapa de Aplicación
Objetivo Fundamental
66
Aprendizajes Esperados de la Actividad
Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• Un huevo
• Un recipiente transparente con agua
• Sal
• Colorante vegetal o tinta china
Indicaciones al docente.
• Esta actividad esta diseñada para que los alumnos entiendan la relación
que tiene la densidad del líquido con la capacidad del cuerpo de flotar,
asociándolo así al principio de Arquímedes.
• Al ser una actividad práctica fácil de hacer, el docente puede
implementarla en cualquier aula, no es necesario poseer materiales de
laboratorio costosas, ni un laboratorio propiamente tal. Será una
actividad entretenida para los alumnos, lo cual motivará su aprendizaje y
logrará aprendizajes más significativos.
• El huevo en el agua pura no flota, ya que su densidad es mayor que la
del agua. Al agregarle sal al agua, ésta se vuelve más densa que el
huevo y por esto el huevo flota.
• En el caso del jarro con salmuera y agua lo que sucede es que el agua y
el huevo son menos densos que la salmuera, por esto flotan.
• El huevo debe ser fresco, ya que de lo contrario no servirá para este
experimento.
67
• Debe ponerse en el jarro suficiente líquido como para que el huevo
pudiera quedar completamente sumergido (la altura del líquido debe ser
mayor que el tamaño del huevo)
• Al poner en un mismo recipiente agua y salmuera, el agua debe
agregarse lentamente, para evitar que se mezclen entre sí.
Etapa de Focalización
Si tenemos una pelota que se hunde en el agua, ¿será posible lograr que esta
flote? ¿Cómo?
Etapa de Exploración
Si pone otro huevo fresco en un jarro con agua con sal (salmuera). ¿Qué
sucederá? ¿Flotará?
68
Y por último si pone un huevo fresco en un jarro que tiene agua con sal en su
mitad inferior y agua pura en la parte superior, como se muestra en la figura.
Procedimiento de la actividad
• Introduzca el huevo en el recipiente con agua.
• Retire el huevo del recipiente.
• Disuelva 10 cucharadas de sal en el jarro.
• Vuelva a meter el huevo en el agua con sal.
• Observe lo que sucede.
• Ahora deje la mitad del agua con sal (salmuera) en el jarro.
69
• Tome en otro recipiente agua pura y tíñala con colorante vegetal o tinta
china.
• Agregue lentamente el agua pura al jarro con la salmuera.
• Incline el jarro como indica la figura para que no se mezclen el agua pura
y la salmuera.
Etapa de Reflexión.
¿Qué ocurrió con la densidad del agua al agregar sal? ¿Aumento o disminuyo?
70
Por lo tanto, para lograr que un objeto flote en un liquido, en el cual inicialmente
esto no ocurría ¿debemos aumentar o disminuir la densidad del fluido en el que
esta inmerso?
Etapa de Aplicación.
• ¿Por qué la gente puede flotar con mayor facilidad en el Mar Muerto?
Objetivo Fundamental
71
Aprendizajes Esperados de la Actividad.
Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• Tubo de ensayo.
• Botella grande de plástico con tapa rosca.
• Agua
Indicaciones al docente.
72
• Antes de presionar la botella, el tubo flota debido a que su peso y queda
contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. La
disminución del volumen del aire en el interior de la tapa, lleva consigo
una reducción de la fuerza de empuje ejercida por el agua. Esto es una
consecuencia del principio de Arquímedes: todo cuerpo parcial o
totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical.
• La botella debe ser desechable, ya que las retornables son muy duras y
será más difícil presionarla.
• Cuando la botella este llena, no la gire, ya que entra agua al tubo de
ensayo y la experiencia no funciona.
Etapa de Focalización
73
Etapa de Exploración
Procedimiento de la actividad
Etapa de Reflexión
En el interior del tubo de ensayo hay de aire ¿Qué es lo que sucede con el
volumen del aire, al presionar la botella?,
Si observamos el interior del tubo de ensayo, parte de él tiene aire y otra parte
agua, por lo tanto tiene un cierto peso(tubo de ensayo + aire + agua). Si
disminuye la cantidad de aire que este contiene y aumenta la cantidad de agua
¿qué ocurrirá ahora con el peso del tubo de ensayo?
74
Etapa de Aplicación
Objetivo Fundamental
75
Aprendizajes Esperados de la Actividad
Materiales
• Una botella de plástico de 250 o 300 ml.
• Arena
• Un cuchillo de mesa
Indicaciones al docente.
76
• La arena que se introducirá en el interior de la botella debe estar lo
suficientemente comprimida como para que al levantar el cuchillo
también lo haga la botella.
Etapa de Focalización
¿Cree que es posible levantar una botella introduciendo por su boca un cuchillo
de mesa? Si su respuesta es afirmativa ¿En qué condiciones se produciría?
Etapa de Exploración
Etapa de Reflexión
77
¿Qué produce el arena sobre el cuchillo
Etapa de Aplicación
Objetivo Fundamental
• Que los alumnos sean capaces de reconocer al aire como un gas que es
capaz de ejercer presión.
78
Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• Un envase de plástico con tapa (con capacidad aproximada de 300 ml.)
• Un alfiler
• Cinta adhesiva
• Agua
Indicaciones al docente
79
Figura 14. Indicaciones actividad vaciando el envase 1
80
• Evite que sus alumnos jueguen con agua.
• Procure que sus alumnos realicen los orificios en el envase con mucha
cautela, ya que pueden resultar dañados.
• Si no cuenta con un recipiente plástico opte por utilizar un envase de
yogur: sáquele la tapa y vierta el contenido de yogur en un vaso o en otro
recipiente, realice el orificio pertinente en la base del envase, luego para
tapar el envase utilice scotch procurando dejar un orificio que luego se
cubrirá con cinta de papel.
• Otra opción es utilizar un envase de crema con tapa plástica.
• Procure introducir poca agua en el interior del envase, ya que si es
mucha esta ejercerá mucha presión y hará que la experiencia no resulte.
Etapa de Focalización
¿Qué orificio se debe destapar para que el agua fluya por uno de ello? Marque
la alternativa que crea correcta y luego fundamente.
a) orificio 1
b) orificio 2
c) ambos orificios.
81
Etapa de Exploración
Procedimiento de la actividad
¿Qué pasaría con el agua si quita la cinta adhesiva de la base del envase?
¡Hágalo y compruébelo! ¿Qué ocurrió?
Ahora si quita la cinta adherida de la tapa del envase plástico ¿Qué sucedería?
¡Compruébelo!
82
Etapa de Reflexión.
¿Por qué cree que al quitar la cinta adhesiva de la parte inferior del envase, no
se cayó el agua? ¿Qué fuerza está actuando?
Etapa de Aplicación
• ¿Por qué cuando tomas bebida con una bombilla, el líquido asciende por
ésta?
83
CONCLUSIONES
Por otro lado, al presentar evidencias que muestran los buenos resultados
cualitativos que ha tenido la aplicación de esta metodología o parte de ella, a
nivel de enseñanza básica, se logra visualizar que es una buena propuesta para
ser aplicada en la enseñanza media por los docentes, ya que ahora son ellos
quienes deben incorporar esta metodología de enseñanza del aprender
haciendo a sus prácticas laborales.
84
Se presentó además las características positivas que posee para trabajar con el
nuevo marco curricular de enseñanza que se quiere implementar en el país y
lograr sus objetivos, pues la enseñanza de la ciencia se impartirá a partir del
principio de la etapa escolar, es por esto, que es esencial incorporar renovadas
metodologías por parte de los docentes para lograr un incentivo en el estudio de
la ciencia por parte de los alumnos desde los inicios de su etapa escolar, y
sacar de raíz el estigma de que las ciencias son complicadas (referido a la
imagen actual de la ciencia).
Por otra parte la guía que se propone en este seminario de titulo para elaborar e
implementar el material de una actividad de aprendizaje indagatorio logra hacer
más fácil la implementación de ésta metodología en las salas de clases, ya que
aporta a los docentes las orientaciones necesarias para que ellos sean capaces
de construir estas actividades.
85
El docente al capacitarse logrará mejorar sus practicas pedagógicas, poseerá
un dominio de un mayor número de metodologías de enseñanza, y además,
tendrá la posibilidad de otorgar a sus alumnos las herramientas y estrategias
necesarias y adecuadas para el logro de los objetivos que se proponga,
causando con ello, lograr el desarrollo de habilidades y destrezas en sus
alumnos que radican finalmente en la obtención de aprendizajes significativos
(contextualizados a la vida cotidiana).
86
• El docente debe ser capaz de orientar en la búsqueda de esa información,
aportada por él y que sea útil para que los alumnos avancen en sus
aprendizajes, realizando explicaciones, dando instrucciones, clarificando los
objetivos, rescatando conceptos previos, etc.; incentivar y garantizar la
continuidad del trabajo en el aula, motivando, exigiendo, estimulando y
generando un trabajo dinámico.
87
• Prestar atención a la dinámica del aula, por ejemplo brindando suficiente
tiempo a los alumnos para que piensen y elaboren respuestas a las
preguntas planteadas (por el docente); entrenarlos en el arte de formular
preguntas deliberadamente.
• Fomentar en los alumnos el habito de preguntar “cómo” antes “de por qué”;
desarrollar el hábito de preguntarse “que pasaría si” (que pasaría si cambio
variables en el fenómeno observado); a falta de predicciones basadas en
explicaciones causales se puede admitir conjeturas adecuadas pero no
adivinanzas descabelladas; incentivar en los alumnos el hábito de crear
hipótesis para cualquier pregunta; promover la costumbre de hacer
predicciones basadas en las hipótesis formuladas; fomentar en los alumnos
la capacidad de observación y descripción de lo que ven.
Es por esto que es esencial que se faciliten los medios necesarios, tanto
estructurales como monetarios, para capacitar, perfeccionar y fortalecer la
docencia (con esto la enseñanza de las ciencias), para que así los docentes
logren una mejora sustancial en relación a la enseñanza que imparten y que
sean capaz de mejorar y/o cambiar sus reutilizadas prácticas pedagógicas, y
con ello reencantar a los alumnos por el estudio de las ciencias.
88
Si no se constan con estos medios, pero el docente si está dispuesto a hacer un
cambio en sus prácticas pedagógicas, utilizar está metodología como una
herramienta para enseñar ciencias es total y absolutamente recomendable, ya
que otorga variadas ventajas, mencionadas en este documento, tales como la
enseñanza de una ciencia más contextualizada a la vida diaria, entre otras.
89
BIBLIOGRAFIA
90
• HSCI2006. Proceedings of the 3rd International Conference on Hands-on
Sciencie: Sciencie Education and Sustainable Development. Universidad
do Minho, Braga, Portugal. September 4-9, 2006.
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simples con cosas que nos rodean. Argentina: Albatros.
• Liguori Liliana y Noste, María Irene. (2005). Didáctica de las ciencias
naturales. Argentina: Homo Sapiens Ediciones.
• Novak, J. D. (1978). Environmental Education. Principles, Methods and
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Argentina: Ediciones Oniro.
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d'éducation, in Dix-septième Conférence internationale de l'instruction
publique: procès-verbaux et recommandations. Bureau international
d'éducation, Genève.
• Potter, Jean. (1995). Ciencia en segundos: Experimentos que puedes
hacer en 10 minutos o menos. Argentina: Albatros
• Sargorodschi, Ana. Dicovskiy, Gloria. Pinchuk, Diana. Jelen, Nélida.
García Díaz, Inés. (2000). La Ciencia Posible: Propuesta de Enseñanza
Aprendizaje de las Ciencias Naturales para Segundo Ciclo. Argentina:
Ediciones Novedades Educativas.
• Tiberio Hernández, José. Et. al. (2004). Pequeños científicos, una
aproximación sistémica al aprendizaje de las Ciencias en la escuela.
Revista No 19.
• Vigotsky, L. (1988). El desarrollo de los procesos psicológicos superiores.
México: Editorial Crítica, Grupo editorial Grijalbo.
91
BIBLIOGRAFIA EN LINEA
92
• Instituto de Física Universidad Federal do Río Grande do Sul
http://www.if.ufrgs.br/~moreira/mapasesp.pdf
• Meciba, ciclo de aprendizaje http://www.meciba.cl/sitio/down_pg/ciclo.htm
• Metodología Indagatoria
http://www.medellin.edu.co/sites/Educativo/Repositorio%20de%20Recurs
os/La%20indagaci%C3%B3n%20en%20la%20ense%C3%B1anza%20y
%20el%20aprendizaje%20de%20las%20ciencias.pdf
• Organización de Estado Iberoamericanos para la Educación, la Ciencia y
la Cultura http://www.oei.es/equidad/rioseco3.PDF
• Organización de Estado Iberoamericanos para la Educación, la Ciencia y
la Cultura http://www.oei.es/memoriasctsi/mesa4/m04p35.pdf
• PISAhttp://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/PISA
2006/PISA_2006.pdf
• Profísica http://www.profisica.cl/docs/archivo.php?file=indaga1.doc
• Red de Bases de Datos de Información Educativa (REDINDED)
http://www.doredin.mec.es/documentos/008200430072.pdf
• Revista Iberoamericana de Educación http://www.rieoei.org/rie42a02.htm
• Sembrando ideas, Revista educativa
http://www.sembrandoideas.cl/Microsoft_Word_-_Carolina.pdf.
• SIMCE
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/Informes_
Resultados_2007/Informe_Nacional_2007.pdf
• SIMCE
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/Informes_
Resultados_2007/Informe_Nacional_2007.pdf
• TIMMS
http://www.simce.cl/fileadmin/Documentos_y_archivos_SIMCE/evaluacio
nes_inter/timss/timms2003_imforme.zip
• The National Academies Press www.nap.edu/readingroom/books/nses/
93
• Universia
http://www.universia.cl/portada/actualidad/noticia_actualidad.jsp?noticia=
138749
• Universisdad Complutense, Madrid
http://webpages.ull.es/users/apice/pdf/232-069.pdf
• Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) http://e-
spacio.uned.es/fez/eserv.php?pid=bibliuned:20359&dsID=consecuencias
_didacticas.pdf
• Universidad de Chile Departamento de Ciencias de la Computación
http://www.dcc.uchile.cl/~cgutierr/cursos/INV/bunge_ciencia.pdf
• Universidad Simon Bolivar
http://www.unisimonbolivar.edu.co/revistas/aplicaciones/doc/81.doc [
• Weblogs Compromiso social por la ciencia
http://weblogs.madrimasd.org/ctsiberoamerica/archive/2008/12/03/10851
2.aspx
94
ANEXO 1: ACTIVIDADES FOTOCOPIABLES
95
Guía: Absorción de Calor
Etapa de Focalización
Etapa de Exploración
Si usted posee dos latas con agua, una pintada negra y otra pintada blanca, y la ubica
bajo una ampolleta de 100 watts, de manera que la luz llegue sobre un costado de la
lata. ¿Cuál de las dos tendrá el agua a mayor temperatura luego de 20 minutos?
Procedimiento de la actividad
96
• Espere 1 minuto y encienda la ampolleta, luego, sin mover las latas mida la
temperatura del agua cada 5 minutos, durante 20 minutos y registre los datos
en una tabla como la siguiente.
Etapa de Reflexión
¿Por qué crees que fue necesario esperar un minuto antes de encender la ampolleta y
comenzar a medir la temperatura?
¿En cuál de las dos latas el agua aumentó su temperatura más rápido?
97
¿Qué relación tiene este aumento (más rápido o más lento), con respecto al color de
cada lata?
¿Qué ocurrió con la temperatura en cada una de las latas, luego de alejar la
ampolleta?
Etapa de Aplicación
98
Guía: “Circuitos eléctricos”
Etapa de Focalización
Etapa de Exploración
Procedimiento de la actividad
• Con la ayuda del tester, ajustado previamente a una escala para medir voltaje,
mida el voltaje que se produce.
Etapa de Reflexión
99
¿Por qué crees que se produce esa diferencia de voltaje? ¿Qué relación crees que
puede tener con el hecho de usar clavos (hechos de hierro galvanizado) y cobre?
Investiga al respecto.
¿Crees que podrías hacer que se prendiera un led con los limones?
Etapa de Aplicación
100
Guía: “La naranja flotante”
Etapa de Focalización
Ignacio y Alejandra están en la cocina haciendo jugo de naranjas, tienen las naranjas
sin pelar en un recipiente lleno de agua. Ignacio al ver esto le comenta a Alejandra que
la naranja solo puede flotar con cáscara, pero Alejandra le comenta que ella piensa
que también flotará sin cáscara, ya que su masa será mucho menor.
Etapa de Exploración
Si usted coloca en un recipiente con agua una naranja con cáscara, ¿Qué cree que
sucederá?, ¿flotará o se hundirá?
Y si ahora coloca en un recipiente con agua una naranja sin cáscara, ¿Qué cree que
sucederá?, ¿flotará o se hundirá?
101
Etapa de Reflexión
102
Etapa de Aplicación
103
Guía: “Ampolletas de Ahorro”
Etapa de Focalización
En nuestro país se han hecho cada vez más comunes las ampolletas de ahorro de
energía, pero ¿por qué se les llaman así?
Etapa de Exploración
Etapa de Reflexión
104
En base a esta actividad ¿Cuál de las dos ampolletas es más eficiente transformando
energía eléctrica en energía lumínica? Justifique su respuesta y explique por qué se les
llama así a las ampolletas de ahorro de energía.
Etapa de Aplicación
105
Guía: “El huevo flotante y el huevo suspendido”
Etapa de Focalización
Si tenemos una pelota que se hunde en el agua, ¿será posible lograr que esta flote?
¿Cómo?
Etapa de Exploración
Si pone otro huevo fresco en un jarro con agua con sal (salmuera). ¿Qué sucederá?
¿Flotará?
Y por último si pone un huevo fresco en un jarro que tiene agua con sal en su mitad
inferior y agua pura en la parte superior, como se muestra en la figura.
106
Realice una predicción del lugar donde quedara el huevo en el jarro en cada uno de los
casos.
Procedimiento de la actividad
107
Etapa de Reflexión.
¿Qué ocurrió con la densidad del agua al agregar sal? ¿Aumento o disminuyo?
Por lo tanto, para lograr que un objeto flote en un liquido, en el cual inicialmente esto
no ocurría ¿debemos aumentar o disminuir la densidad del fluido en el que esta
inmerso?
Etapa de Aplicación.
• ¿Por qué la gente puede flotar con mayor facilidad en el Mar Muerto?
108
Guía: “El buzo en la botella”
Etapa de Focalización
Etapa de Exploración
Procedimiento de la actividad
Etapa de Reflexión
En el interior del tubo de ensayo hay de aire ¿Qué es lo que sucede con el volumen del
aire, al presionar la botella?
109
Si observamos el interior del tubo de ensayo, parte de él tiene aire y otra parte agua,
por lo tanto tiene un cierto peso (tubo de ensayo + aire + agua). Si disminuye la
cantidad de aire que este contiene y aumenta la cantidad de agua ¿qué ocurrirá ahora
con el peso del tubo de ensayo?
Observa nuevamente lo que sucede al presionar y soltar la botella, ¿influye el peso del
tubo en que flote o no lo haga? ¿De qué forma?
¿Existe alguna diferencia, con respecto a la presión, si aprietas con similar fuerza la
base, el medio o en la parte superior de la botella?¿Por qué?
Etapa de Aplicación
110
Guía: “El poder de fricción”
Etapa de Focalización
¿Cree que es posible levantar una botella introduciendo por su boca un cuchillo de
mesa? Si su respuesta es afirmativa ¿En qué condiciones se produciría?
Etapa de Exploración
• Tome la botella e introduzca en ella la arena hasta ¾ partes de su capacidad.
• Deslice el cuchillo dentro de la botella con la arena hasta que su hoja metálica y
la mitad de su mango queden completamente enterrados en la arena.
• Mueva el cuchillo y apriete la botella
• Agregue más arena hasta llenar la botella.
Etapa de Reflexión
¿Qué sucedió con la botella al levantar el cuchillo?
111
¿Por qué crees que sucedió esto con la botella?
Etapa de Aplicación
112
Guía: “Vaciar el envase”
Etapa de Focalización
¿Qué orificio se debe destapar para que el agua fluya por uno de ello? Marque la
alternativa que crea correcta y luego fundamente.
a) orificio 1
b) orificio 2
c) ambos orificios.
Etapa de Exploración
Procedimiento de la actividad
¿Qué pasaría con el agua si quita la cinta adhesiva de la base del envase?
¡Hágalo y compruébelo! ¿Qué ocurrió?
113
Ahora si quita la cinta adherida de la tapa del envase plástico ¿Qué sucedería?
¡Compruébelo!
Etapa de Reflexión.
¿Por qué cree que al quitar la cinta adhesiva de la parte inferior del envase, no se cayó
el agua? ¿Qué fuerza está actuando?
Cuando desprendió la cinta adhesiva de la parte superior del envase de plástico (tapa),
el agua comenzó a fluir, ¿A que le atribuye esta situación? ¿Qué fuerzas están
actuando en este caso?
Etapa de Aplicación
• ¿Por qué cuando tomas bebida con una bombilla, el líquido asciende por ésta?
114
ANEXO 2: PAGINAS WEB CON EXPERIMENTOS
115
• Ciencia fácil
http://www.cienciafacil.com/
• Ciencianet: Experimentos
http://www.ciencianet.com/experimentos.html
• Conciencia/ Experimentos
http://www.redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/act_permanentes/concienci
a/experimentos/
• Curiosikid
http://www.curiosikid.com/view/index.asp
• El pequeño científico
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/AMFISICA/document/fisica2005/
experimentos.html
• El rincón de la ciencia. Experimentos
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-
C/Practica/practica.html
• Experimentos
http://www.isftic.mepsyd.es/w3/recursos/bachillerato/fisica/corriente_conti
nua/circuitos2/experimentos.htm
• Experimentos científicos
http://ar.geocities.com/proton05x/
• Experimentos de Física
http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/fisica/default.asp
• Experimentos Educared Perú
http://www.educared.pe/estudiantes/experimentos/
• Explora – Experimentos
http://www.explora.cl/exec/cyt/experimento/index.e3
• Fundación CIENTEC: Ciencias: Modelos y experimentos.
http://www.cientec.or.cr/ciencias/experimentos/index.html
116
• Fundación CIENTEC: Ciencias: Modelos y experimentos: Física
http://www.cientec.or.cr/ciencias/experimentos/fisica.html
• Geociencias
http://www.geociencias.unam.mx/geociencias/desarrollo/libro_expgalileo_
bynweb.pdf
• La celda de Benard
http://www.geocities.com/petersonpipe/index.html
• Lafamilia.info
http://www.lafamilia.info/index.php?destino=/colegios/alumnos/experimen
tos.php
• Prácticas de Física
http://fisicayquimicaenflash.es/fisicapractica.htm
• Profísica
www.profisica.cl
• Red escolar nacional de Venezuela
http://www.rena.edu.ve/primeraetapa/experimentos/swf/HagamosExperi
mentos.swf
• Rincón del vago
http://html.rincondelvago.com/practicas-de-fisica.html
• Sector física
www.sectorfisica.cl
• Taller. Experimentos científicos
http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/experimentos/Default.a
sp
• Taringa!
http://www.taringa.net/posts/info/1812001/Experimentos-faciles-para-
hacer-en-casa.html
• Tianguis de Física
http://www.tianguisdefisica.com/
117
• Youtube
http://www.youtube.com/user/depfisicayquimica
118
ANEXO 3: PROPUESTA AJUSTE CURRICULAR
(JUNIO 2009)
119
Propuesta Ajuste Curricular
Ciencias Naturales1
Junio 2009
1
http://www.curriculum-mineduc.cl/ayuda/docs/ajuste-curricular-2/Sector_Ciencias_Naturales.pdf
Introducción
Este sector tiene como propósito que los y las estudiantes desarrollen habilidades de
pensamiento distintivas del quehacer científico y una comprensión del mundo natural y
tecnológico, basada en el conocimiento proporcionado por las ciencias naturales1. Desde la
perspectiva de la integración cultural y política de una sociedad democrática, en que la resolución
de problemas personales, sociales y medio-ambientales es cada vez más compleja y demandante
de recursos del saber, es particularmente clara la necesidad de una formación científica básica de
toda la ciudadanía. El propósito de la enseñanza de las ciencias en una perspectiva de
alfabetización científica, es lograr que todos los alumnos y alumnas desarrollen la capacidad de
usar el conocimiento científico, de identificar problemas y de esbozar conclusiones basadas en
evidencia, en orden a entender y participar de las decisiones sobre el mundo natural y los cambios
provocados por la actividad humana.
La alfabetización científica básica se considera necesaria por las siguientes razones:
• En primer lugar, por el valor formativo intrínseco del entusiasmo, el asombro y la
satisfacción personal que puede provenir de entender y aprender acerca de la naturaleza, los
seres vivos y la diversidad de aplicaciones tecnológicas que nos sirven en nuestra vida
cotidiana.
• En segundo lugar, por el valor formativo intrínseco de las formas de pensamiento típicas de
la búsqueda científica y porque ellas son crecientemente demandadas en contextos
personales, de trabajo y socio-políticos de la vida contemporánea
• En tercer lugar, porque el conocimiento científico de la naturaleza contribuye a una actitud
de respeto y cuidado por ella, como sistema de soporte de la vida que, por primera vez en la
historia, exhibe situaciones de riesgo global.
Los criterios básicos de selección y organización curricular del sector, se orientan a que los
y las estudiantes logren el entendimiento de algunos conceptos y principios fundamentales
acumulados por las ciencias, que al mismo tiempo puedan ser conectados con la experiencia y
contextos vitales de los y las aprendices, en vistas no solo a facilitar su comprensión de los
mismos sino también su uso y aplicación en esos contextos. Por otra parte, la selección curricular
no se limita a conceptos y principios sino que se extiende a los modos de proceder de la ciencia,
con el fin de que los alumnos y alumnas desarrollen las habilidades de pensamiento propias del
quehacer de la ciencia y la comprensión de ésta como una actividad humana no ajena a su
contexto socio-histórico.
Para lograr ambos objetivos, la lógica del ordenamiento global de la secuencia curricular en
este sector parte de lo más concreto y cercano a la experiencia vital de los estudiantes, con una
aproximación eminentemente fenomenológica, para luego ir adentrándose a través de teorías,
conceptos y abstracciones a los fenómenos que no son directamente observables y a procesos
complejos. Así, en los primeros niveles el foco está en el conocimiento del mundo macroscópico,
más fácilmente observable y descriptible; ello prepara la incursión en el mundo de lo muy
pequeño, de lo unitario (el átomo, la célula), y de lo muy grande (planetas, galaxias) más
abstracto, para posteriormente abordar fenómenos más sistémicos y complejos, como la
homeostasis, ciertas leyes generales o fenómenos ambientales donde interactúan diversos
elementos.
A lo largo de la secuencia curricular se va abordando constantemente la interrelación entre
ciencia, tecnología y sociedad, a través de la vinculación de los fenómenos y procesos naturales
1
Una explicación más detallada del enfoque del sector se puede consultar en el artículo: Mineduc, UCE (2009) “Fundamentos
del Ajuste Curricular en el sector de Ciencias Naturales”, www.curriculum-mineduc.cl
Documento aprobado por el Consejo Superior de Educación 2
Ministerio de Educación
Junio 2009
en estudio con la salud, el medio ambiente, y la tecnología. Esta incorporación no solo tiene por
propósito hacer más significativo el aprendizaje de las ciencias para los estudiantes, sino que se
busca la formación de un sentido crítico que favorezca la mejor comprensión de la responsabilidad
individual y colectiva en la calidad de vida y en la protección y preservación del medio ambiente.
Se trata también de contribuir a hacer más transparente la relación entre ciencia y
tecnología, a través del develamiento de los principios y mecanismos que subyacen en
aplicaciones tecnológicas de uso corriente o de importancia estratégica, y mediante la
comprensión de los aportes mutuos del desarrollo tecnológico y del progreso científico. El impacto
del conocimiento científico y tecnológico es parte fundamental de los procesos de profunda y
rápida transformación de la sociedad contemporánea. La vida de las personas está influida en
forma cada vez mayor por las posibilidades y, simultáneamente, por los riesgos de sistemas que
son producto de la búsqueda científica. Al mismo tiempo, las posibilidades de crecimiento y
bienestar a nivel nacional, en contextos altamente internacionalizados y competitivos, descansan
en forma creciente sobre las capacidades de las personas y del país para utilizar creativamente el
conocimiento.
El sector de Ciencias Naturales se organiza como un sector integrado de Ciencias Naturales
de 1º a 8º año básico, y tres subsectores especializados de 1º a 4º año medio: Física, Química y
Biología. Los objetivos y contenidos se encuentran organizados en torno a seis ejes, que recorren
este sector desde 1° básico a 4° medio, dándole coherencia, unidad y progresión a los
aprendizajes definidos. Estos son:
En la educación básica estos seis ejes se abordan en el sector Ciencias Naturales. Durante
la enseñanza media, el subsector Biología aborda los ejes Estructura y función de los seres vivos,
y Organismos, ambiente y sus interacciones; el subsector Química, aborda aprendizajes referidos
a los ejes de Materia y sus transformaciones y de La Tierra y el Universo; por su parte, el
subsector Física, aborda el eje Fuerza y Movimiento, y desde el punto de vista de la Física aborda
aprendizajes referidos a Materia y sus transformaciones, y a La Tierra y el Universo. Además,
estos tres sub-sectores trabajan Habilidades de pensamiento científico.
Estos seis ejes se han definido intentando comunicar en una estructura clara y concisa los
aprendizajes centrales del sector. En esta estructura un tema clave de las ciencias -la energía- se
aborda de forma transversal, ya que está a la base de todos los procesos del mundo natural.
Este ordenamiento por ejes favorece la articulación de los aprendizajes año a año,
orientando un trabajo incremental, que se va apoyando en los aprendizajes anteriormente
logrados por los alumnos. A su vez al interior de un mismo año, se ha resguardado que se
presenten diversas oportunidades de interrelacionar los aprendizajes de los distintos ejes de modo
que los alumnos vayan desarrollando un aprendizaje sistémico articulado.
En este currículum se ha tenido en cuenta la articulación con la Educación Parvularia. Ello
se expresa en que los aprendizajes definidos para los primeros años escolares se apoyan en
aprendizajes previos definidos en las Bases Curriculares de Educación Parvularia, y en los
• Capacidades tempranas de los niños y niñas. Las capacidades de los alumnos y alumnas en
una edad particular, son el resultado de una interacción compleja entre la maduración, la
experiencia y la enseñanza. Su desarrollo no es una función simple de la edad o del grado,
sino que es en gran parte fruto de las oportunidades de aprendizaje a las que se haya
tenido acceso. Comúnmente se plantea que los niños y niñas son concretos y simplistas;
en general, la investigación demuestra que el pensamiento de los niños es
2
Duschl, R., Schweingruber, H., y Shouse, A., (Eds) (2007). Taking Science to School: Learning and teaching Science in Grades K-
8.; National Research Council of the National Academies. The National Academies Press. Washington D.C.
Documento aprobado por el Consejo Superior de Educación 5
Ministerio de Educación
Junio 2009
asombrosamente sofisticado. Los niños pueden utilizar una amplia gama de procesos de
razonamiento, aunque su experiencia es variable y tienen mucho más que aprender.
• Participación de los adultos. Los padres y los profesores desempeñan un papel fundamental
en promover la curiosidad y la persistencia de los niños dirigiendo su atención,
estructurando sus experiencias, apoyando sus opciones de aprendizaje, y regulando la
complejidad y la dificultad de niveles de información para ellos. En la enseñanza escolar,
los profesores deben ejercer este rol fundamental.
La idea de progreso en el ajuste implica que los aprendizajes definidos para cada año son
inclusivos a medida que los estudiantes avanzan de grado escolar. Así las habilidades, actitudes y
conocimientos tratados en un nivel serán fundamentales en la comprensión y desarrollo de
aquellos correspondientes a los siguientes años.
4° Medio
CONOCIMIENTOS,
HABILIDADES Y ACTITUDES
2ª Básico
DESARROLLO PROGRESIVO DEL
CONOCIMIENTOS,
HABILIDADES Y ACTITUDES
1ª Básico
CONOCIMIENTOS,
HABILIDADES Y ACTITUDES
Niveles de
transición
CONOCIMIENTOS,
HABILIDADES Y ACTITUDES
Educación Media
Física
Objetivos Fundamentales:
8. Comprender algunos mecanismos y leyes físicas que permiten medir fuerzas empleando las
propiedades elásticas de determinados materiales.
10. Reconocer los parámetros que se usan para determinar la actividad sísmica y las medidas
que se deben tomar ante este tipo de manifestaciones geológicas.
Las habilidades de pensamiento científico deben desarrollarse articuladamente con los siguientes
CMO:
Fuerza y Movimiento:
11. Reconocimiento de la diferencia entre marco de referencia y sistema de coordenadas y de su
utilidad para describir el movimiento.
12. Aplicación de la fórmula de adición de velocidades en situaciones unidimensionales para
comprobar la relatividad del movimiento, en contextos cotidianos.
13. Aplicación de la ley de Hooke para explicar los fundamentos y rangos de uso del
dinamómetro, e identificación de algunas de sus aplicaciones corrientes.
Objetivos Fundamentales:
3. Comprender que el desarrollo de las ciencias está relacionado con su contexto socio-
histórico.
7. Reconocer la importancia de las leyes físicas formuladas por Newton y Kepler para realizar
predicciones en el ámbito astronómico.
Las habilidades de pensamiento científico deben desarrollarse articuladamente con los siguientes
CMO:
Fuerza y Movimiento:
8. Descripción de movimientos rectilíneos uniformes y acelerados tanto en su formulación
analítica como en su representación gráfica.
9. Aplicación de los principios de Newton para explicar la acción de diversas fuerzas que suelen
operar sobre un objeto en situaciones de la vida cotidiana.
10. Aplicación de las leyes de conservación del momentum lineal y de la energía mecánica para
explicar diversos fenómenos y aplicaciones prácticas, por ejemplo, la propulsión de cohetes y
jets, el movimiento de carros sobre montañas rusas, etc.
11. Aplicación de las nociones cuantitativas de trabajo, energía y potencia mecánica para
describir actividades de la vida cotidiana.
Objetivos Fundamentales:
4. Explicar el movimiento circular uniforme y la rotación de los cuerpos rígidos a partir de las
leyes y las relaciones matemáticas elementales que los describen.
6. Comprender los efectos nocivos que la acción humana puede provocar sobre la atmósfera,
litosfera e hidrosfera y la necesidad de emplear eficientemente los recursos energéticos
para atenuar dichos efectos.
Las habilidades de pensamiento científico deben desarrollarse articuladamente con los siguientes
CMO:
Fuerza y Movimiento:
5. Descripción cuantitativa del movimiento circunferencial uniforme en términos de sus
magnitudes características.
6. Aplicación cuantitativa de la ley de conservación del momento angular para describir y
explicar la rotación de los cuerpos rígidos en situaciones cotidianas.
7. Aplicación elemental de la relación entre torque y rotación para explicar el giro de ruedas, la
apertura y el cierre de puertas, entre otros.
8. Identificación de las propiedades básicas de un fluido y aplicación de la ecuación
fundamental de la hidrostática en el aire y en distintos líquidos.
9. Aplicación de los principios de Arquímedes y Pascal para explicar fenómenos naturales y el
funcionamiento de máquinas hidráulicas y la flotabilidad de barcos, submarinos, globos
aerostáticos, entre otros.
10. Aplicación cualitativa de la ley de Bernoulli para explicar fenómenos como el efecto
estabilizador de los alerones en autos de carrera, el funcionamiento de los atomizadores,
entre otros.
Tierra y Universo:
12. Reconocimiento de los mecanismos físicos que permiten explicar fenómenos que afectan la
atmósfera, la litosfera y la hidrosfera (calentamiento global, reducción de la capa de ozono,
aumento del nivel de los mares, etc.) y de la responsabilidad humana en el origen de dichos
fenómenos.
Objetivos Fundamentales:
4. Reconocer que cuando una observación no coincide con alguna teoría científica aceptada la
observación es errónea o fraudulenta, o la teoría es incorrecta.
7. Explicar algunos fenómenos que dan cuenta de la expansión del universo y que sustentan
las teorías acerca de su origen y evolución.
8. Reconocer los mecanismos que permiten a las estrellas generar luz y sintetizar elementos.
Las habilidades de pensamiento científico deben desarrollarse articuladamente con los siguientes
CMO:
Fuerza y Movimiento:
6. Reconocimiento de semejanzas y diferencias entre la ley de Coulomb y la ley de gravitación
universal de Newton: ámbitos de aplicabilidad, magnitudes relativas y analogías formales
entre ambas leyes.
7. Verificación experimental y representación gráfica de la ley de Ohm y aplicación elemental
de la relación entre corriente, potencia y voltaje en el cálculo de consumo doméstico de
energía eléctrica.
8. Descripción de la corriente como un flujo de cargas eléctricas distinguiendo entre corriente
continua y alterna.
9. Descripción de los componentes y funciones de la instalación eléctrica domiciliaria
(conexión a tierra, fusibles, interruptores, enchufes, etc.) y distinción, en casos simples y
de interés práctico, entre circuitos en serie y en paralelo.
10. Identificación de la relación cualitativa entre corriente eléctrica y magnetismo.
11. Reconocimiento de la fuerza magnética ejercida sobre un conductor que porta corriente: el
motor eléctrico de corriente continua.
12. Caracterización de los efectos del movimiento relativo entre una espira y un imán: el
generador eléctrico y sus mecanismos de acción por métodos hidráulicos, térmicos, eólicos.
13. Descripción elemental de las fuerzas nucleares y electromagnéticas que mantienen unidos
los protones y neutrones en el núcleo atómico para explicar la estabilidad de la materia y
otros fenómenos.
Tierra y Universo:
14. Reconocimiento de fenómenos que sustentan la teoría acerca del origen y evolución del
universo y que proporcionan evidencia de su expansión acelerada.