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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE FISICA

DISEÑO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS PARA EL

SUBSECTOR DE FÍSICA, CON BASE EN LA METODOLOGÍA

INDAGATORIA EN LA ENSEÑANZA Y EL APRENDIZAJE DE

LAS CIENCIAS

ALARCON RIVERA HECTOR PATRICIO

ALLENDES GUZMAN BARBARA PAOLA

PAVEZ AEDO LUZ MIGUEL

Profesor Guía: Esteban Arenas López

Tesis para obtener el grado de Licenciada/o

En Educación de Física y Matemática.

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

Este es el cierre de una etapa, pero el inicio de otra mayor, la cual no ha


estado excluida de momentos felices o tristes, sin embargo quiero
agradecer a todos los que, a pesar de estas dificultades, me han apoyado.

A mi madre, mi tía y mis abuelos, quienes siempre han estado a mi lado


apoyándome y dándome aliento para continuar con esta tarea.

A mis amigos que en momentos de adversidad están conmigo a pesar de


la distancia y el poco tiempo que les dedico, debido al desgaste en la
universidad.

A mis profesores que me han dado su apoyo para mi formación y su


ejemplo para cumplir la tarea que se aproxima.

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.

Héctor Alarcón Rivera


Agradecimientos

Porque gracias a su cariño, guía y apoyo he llegado a realizar uno de los


anhelos más grandes de mi vida, fruto del inmenso apoyo, amor y
confianza que en mi se depositó y con los cuales he logrado terminar mis
estudios profesionales que constituyen el grado más grande que pudiera
recibir y por lo cual les viviré eternamente agradecida

A mi madre Lucía Guzmán por siempre confiar en mí, apoyarme y


decirme que con esfuerzo todo es posible.

A toda mi familia y mis amigos por siempre darme palabras de aliento.

Agradezco a todos los profesores que contribuyeron en mi carrera


profesional especialmente a la profesora Cecilia Toledo por brindarme su
apoyo, comprensión y paciencia.

Muchas gracias a todas estas personas que son muy importantes para
mí.

Bárbara Allendes Guzmán


Agradecimientos
Agradecimientos

Al término de esta etapa de mi vida, quiero expresar un profundo


agradecimiento a quienes con su ayuda, apoyo y comprensión me
alentaron a lograr esta hermosa realidad.

A mi Madre por su apoyo incondicional, su infinito amor, cariño y


comprensión. Por soportar las muchas veces que no pude estar con ella
por mis estudios y por acompañarme en los buenos y malos momentos.
Por confiar en mis ideales. Gracias por su esfuerzo y sacrificio para
ayudarme a lograr que este sueño se hiciera realidad.

A toda mi familia, por su apoyo y comprensión.

A mi novio que siempre estuvo a mi lado en los momentos difíciles


apoyándome incondicionalmente y por vivir a mi lado esta hermosa
etapa de mi vida.

A todos los profesores que me entregaron su conocimiento y trabajaron


en mi formación profesional. Por sus palabras y sabios consejos. En
especial a la profesora Cecilia por su confianza, apoyo y cariño.

A mi profesor guía de Seminario de Título por su apoyo y constante


preocupación.

Infinitamente gracias a todos, este triunfo también es de ustedes.

Luz Pavez Aedo.


TABLA DE CONTENIDOS

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

Tabla 1. Porcentaje de alumnos en los distintos niveles de logro en Ciencias


para Chile y una selección de países ................................................................. 6
Cuadro 1. Ejemplo etapa de Focalización. ....................................................... 15
Cuadro 2. Ejemplo etapa de Exploración.......................................................... 17
Cuadro 3. Ejemplo etapa de Reflexión. ............................................................ 19
Cuadro 4. Ejemplo etapa de Aplicación. ........................................................... 19
Cuadro 5. Características esenciales de un aula de clase ............................... 22
Cuadro 6. Conductas de un docente indagatorio.............................................. 23
Cuadro 7. Conductas de un alumno indagatorio............................................... 24
Tabla 8. Tabla para el diseño y análisis de una actividad indagatoria.
Focalización. ..................................................................................................... 47
Tabla 9. Tabla para el diseño y análisis de una actividad indagatoria.
Exploración. ...................................................................................................... 48
Tabla 10. Tabla para el diseño y análisis de una actividad indagatoria.
Reflexión. .......................................................................................................... 49
Tabla 11. Tabla para el diseño y análisis de una actividad indagatoria.
Aplicación. ........................................................................................................ 50

iii
INDICE DE ILUSTRACIONES

Figura 1. Distribución de alumnos según niveles de desempeño en escala


general de Ciencias. Chile, Latinoamérica y la OCDE........................................ 4
Figura 2. Puntaje en escala general en Ciencias. Chile, Latinoamérica y
OCDE. ................................................................................................................ 5
Figura 3. Distribución de alumnos de cuarto básico según nivel de logro en
naturaleza. .......................................................................................................... 7
Figura 4. Etapas de metodología indagatoria de la enseñanza y el
aprendizaje de las ciencias. .............................................................................. 20
Figura 5. Puntaje de los alumnos hispanos en las universidades de California 39
Figura 6. Montaje actividad latas. ..................................................................... 54
Figura 7. Montaje actividad limones................................................................. 57
Figura 8. Indicaciones al docente jarros. ........................................................ 68
Figura 9. Actividad huevos exploración ............................................................ 69
Figura 10. Actividad huevos esquema predicción............................................ 69
Figura .11 Actividad huevos procedimiento. .................................................... 70
Figura 12. Actividad huevos esquema reflexión................................................ 70
Figura 13. Actividad tubo ensayo focalización. ................................................ 73
Figura 14. Indicaciones actividad vaciando el envase 1 ................................... 80
Figura 15. Indicaciones actividades vaciando envase 2 ................................... 80
Figura 16. Actividad vaciando envase imagen focalización. ............................ 81
Figura 17. Actividad vaciando envase procedimiento. ...................................... 82

iv
RESUMEN

Los diversos problemas existentes en la actualidad, en relación a los deficientes


resultados que obtienen los alumnos en los sistemas nacionales e
internacionales de evaluación en ciencias, plantean la necesidad de fomentar
una nueva forma de enseñar y aprender ciencias. Esto requiere de
metodologías que sean atractivas, tanto para el docente como para los
alumnos.

En este seminario de titulo, se escogió la “Metodología Indagatoria en la


Enseñanza y el Aprendizajes de las Ciencias”, cuyas bases, asociadas al
desarrollo de habilidades de pensamiento científico, se presentan de manera
transversal en el ajuste curricular del subsector de Ciencias Naturales1,
detallándose sus bases y características principales.

Esta metodología está basada en la construcción autónoma del conocimiento


por parte de los alumnos, con lo cual se obtienen aprendizajes significativos y
una mejor comprensión por parte de ellos de los conceptos del subsector.

Se pretende realizar un aporte a los docentes de Física de enseñanza media,


presentando una guía para la construcción y aplicación de la metodología, y
además se ponen a disposición de los docentes ejemplos de actividades,
construidas basándose en este modelo. La guía de construcción pretende
facilitar el trabajo docente, proporcionando la ayuda necesaria para integrar a
los alumnos en esta metodología, basada en el aprender haciendo y así mejorar
la calidad del aprendizaje de las ciencias en enseñanza media.

Palabras clave: Metodología Indagatoria, Física, Guías de construcción.


1
Actualizado a Junio de 2009.

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.

This methodology is based on the construction of autonomous knowledge by


students, which are obtained meaningful learning and better understanding of
them the concepts of the subsector.

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.

Keywords: Inquiry methodology, Physics, Construction guides.

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

En la actualidad, Chile está inmerso en una reforma educacional, en progreso


desde inicio de los años 90, la cual, a través de los alumnos, ha sido sometida a
varias evaluaciones, tanto nacionales como internacionales.

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 .

La prueba TIMSS 2003 muestra que los alumnos chilenos tuvieron un


desempeño muy inferior en matemáticas y ciencias, al de la mayoría de los
alumnos de los otros países. Al ordenar los países según su puntaje promedio,
Chile se ubicó en el lugar 35 de 46 en Ciencias. El 44% no alcanzó el estándar
de desempeño más bajo descrito por TIMSS. En Ciencias, nuestros alumnos
mostraron un dominio relativamente mejor en medioambiente y uno más bajo
en física. El puntaje promedio de los alumnos chilenos se mantuvo estable entre
1998 y 2002, lo que también sucedió en la mayoría de los países evaluados8.

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

Los antecedentes anteriores nos muestran el hecho de que los alumnos de


nuestro país presentan un problema de aprendizaje en el área de las Ciencias.
Ya que, si bien los resultados a nivel latinoamericano son motivadores, no
ocurre lo mismo con los internacionales. Por este motivo es que se requiere de
una metodología de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias que sea
diferente a la utilizada actualmente por los docentes, de modo de poder mitigar
la problemática existente.

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

• Construcción de una estructura que facilite el diseño e implementación de


actividades indagatorias por parte de otros docentes de física.

Objetivos Específicos

• Diseñar actividades pedagógicas basadas en la metodología indagatoria,


• Apoyar el trabajo docente, permitiendo que el material desarrollado sea
implementado de manera sencilla en la sala de clases.

8
1 MARCO TEORICO

1.1 METODOLOGIA INDAGATORIA EN LA ENSEÑANZA Y EL


APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS

En esta sección se explicarán las características de la metodología indagatoria,


sus diversas etapas y su aporte a la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias.

La metodología indagatoria es un modelo de enseñanza y aprendizaje de las


ciencias12, y tiene como propósito fundamental desarrollar en los alumnos13
destrezas y habilidades para la construcción de conocimiento científico.

Esta metodología toma como base elementos desarrollados por diversos


autores, pero se centra principalmente en algunos preceptos de Piaget y el
modelo de ciclo de aprendizaje propuesto por David Kolb.

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

La metodología indagatoria se basa en ciertos supuestos didácticos que


orientan la toma de decisiones en torno al currículo, y que se concretan, en
último termino, en secuencias organizadas de actividades de aprendizaje.

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:

• Una concepción constructivista del aprendizaje: se sustenta en la idea


de que la finalidad de la educación que se imparte en la escuela es
promover los procesos de crecimiento personal de los alumnos en el
marco de la cultura del grupo al que pertenecen.16

• Una metodología activa centrada en el alumno: Satisfacer las


necesidades de los distintos alumnos para que éstos lleguen a ser
personas seguras de sí mismas, motivadas y con una actitud activa y
participativa de aprendizaje durante toda su vida17.

• Una actitud indagatoria frente a la realidad: Entendiendo como actitud


indagatoria el desarrollo de la capacidad de los alumnos para hacerse
preguntas y desarrollar estrategias para responder a estas
interrogantes. Esta actitud indagatoria permite a los alumnos aprender
ciencias desde muy pequeños, convirtiéndolos en protagonistas de
experiencias que son adecuadas y significativas para ellos, y que
facilitan el aprendizaje no sólo los contenidos abordados por las
actividades, sino además los procesos que permiten aceptarlos como
correctos y verdaderos18.

• Importancia de usar didácticamente las ideas de los alumnos: la


metodología indagatoria toma como punto de partida las ideas previas

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

• Revalorización de la creatividad y de la autonomía: los alumnos son los


actores principales en la construcción de sus conocimientos. El rol del
docente es entregar las herramientas necesarias para que ellos sean
capaces de desarrollar un método que les permita comprobar la
hipótesis planteada, fomentando así la creatividad de los alumnos20.

• Necesidad de enfatizar los procesos comunicativos en el aula: la


comunicación es la clave para establecer relaciones fluidas entre el
docente y los alumnos. La comunicación en el aula es uno de los
principales elementos que el docente debe dominar, ya que de este
modo, las explicaciones, comentarios, preguntas, dudas, etc. que
puedan tener los alumnos, se verán reducidas de manera considerable
o, de no ser así, serán resueltas de la manera más ventajosa tanto
para su entendimiento como para el control sobre la clase del
docente21.

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.

En primer lugar, entenderemos que una actividad indagatoria no refiere solo al


conjunto de experiencias prácticas que deben desarrollar los alumnos (la “guía”)
sino a todo el proceso de aprendizaje, lo que incluye la reflexión inicial, el
desarrollo de un conjunto de experiencias prácticas y/o de análisis, la reflexión
final de la actividad y las aplicaciones del conocimiento adquirido, así como las
diferentes instancias de intervención por parte del docente.

En este sentido, “toda actividad indagatoria parte de una situación-problema,


una pregunta respecto de un fenómeno concreto que sea interesante de ser
analizado e investigado por parte de los alumnos.

Una vez que se formula la pregunta, el alumno elabora sus propias


explicaciones para responder a esta pregunta, de manera de dar una primera
respuesta desde sus conocimientos e intuiciones. Esta primera respuesta
(hipótesis), para ser verificada, necesita ser puesta a prueba.

Para poder confirmar o desmentir su hipótesis, el alumno debe realizar una


experiencia concreta que le permita saber si su hipótesis es correcta o no.
Ahora el alumno analiza la experiencia realizada, compara sus resultados con
su respuesta original y, si su respuesta no concuerda con los datos obtenidos,
corrige y reelabora su respuesta.

Esta respuesta, basada en una experiencia concreta, le permite resolver nuevos


problemas y plantearse nuevas interrogantes relacionadas con la experiencia
realizada”.22

22
Arenas, Esteban. Op. Cit.

13
Esta descripción de una actividad indagatoria permite identificar cuatros
grandes etapas o momentos en la metodología:

1.2.1 Etapa de Focalización.

En esta etapa a los alumnos se les presenta el problema o pregunta a


investigar. La situación planteada debe ser percibida por parte de ellos como
problemática, y para ello debe ser interesante y/o cotidiana (una situación
concreta y/o cotidiana se entiende como una situación contextualizada)23. En
este sentido el aprendizaje se desarrolla en un contexto de interés para el
alumno, lo que facilita que esta actividad, y los aprendizajes obtenidos a partir
de ella, sean verdaderamente significativos24.

Luego de que los alumnos internalicen la situación problema:

• Se debe desarrollar un diálogo entre ellos y el docente, en el cual se


expongan sus ideas previas.

• 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.

• Lo más importante de esta etapa es motivar a los alumnos a la


indagación y hacer de la siguiente etapa una exploración de la veracidad
de sus ideas previas.

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

En invierno la gente usa bufandas. Desde el punto vista de la Física ¿Cuál es


la función que cumple la bufanda?

Cuadro 1. Ejemplo etapa de Focalización.

En ejemplo anterior, se presenta una situación problemática y contextualizada


para los alumnos, como es el uso de una bufanda para “protegerse del frío”.
Esta situación permite recoger las ideas previas de los alumnos respecto al
tema de la transferencia de energía (en este caso, de energía térmica). A partir
de esta situación pueden relevarse concepciones previas como la consideración
del calor como una sustancia, que el frío es una sustancia, entre otras. La
identificación de estas ideas previas permite el diseño de actividades que
apunten a poner a prueba dichas concepciones, como las que se ilustran en el
cuadro 2.

1.2.2 Etapa de Exploración

Una vez explicitadas las ideas previas de los alumnos en la etapa de


focalización, dichas ideas previas son puestas a prueba mediante un conjunto
de experiencias de aprendizaje. Dichas experiencias son principalmente
experimentales, pero incluyen el uso de modelos y simulaciones en los casos
que resulte pertinente. Las experiencias de aprendizaje son antecedidas por la
formulación de preguntas acerca del fenómeno a investigar, que permiten
incentivar la curiosidad y promover una actitud indagatoria26.

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.

El desarrollo experimental en esta etapa persigue un doble propósito. Por un


lado, la puesta a prueba de las ideas previas de los alumnos permite, en caso
de que éstas sean erradas o incompletas, la internalización de ideas
alternativas más cercanas al conocimiento científico existente. Por otra parte, el
desarrollo experimental permite el desarrollo de habilidades de pensamiento
científico que le permitan a los alumnos “pensar y actuar de formas
relacionadas con la investigación”, las que incluyen “el hacer preguntas,
planificar y llevar a cabo investigaciones, usar las herramientas y técnicas
apropiadas para recolectar datos, pensar de manera crítica y lógica sobre las
relaciones entre la evidencia y las explicaciones, y comunicar argumentos
científicos”.28

En este sentido, se espera que los alumnos puedan trabajar en grupos


colaborativos, tengan la posibilidad de manipular objetos concretos, exploren
sus ideas, y a través de ello “establezcan relaciones, observen patrones,
identifiquen variables y clarifiquen su comprensión de conceptos y destrezas
importantes. Los alumnos explican, en sus propias palabras, para demostrar
sus propias interpretaciones de un fenómeno”.29Los alumnos explican con sus
propias palabras sus observaciones e interpretaciones respecto del fenómeno
observado30.

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.

Ejemplo de esta etapa:31


Para ayudarte a responder la pregunta anterior te proponemos las
siguientes actividades.

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.

Esta etapa es inmediatamente posterior a la realización del experimento. En


este momento del trabajo se contrastan los resultados obtenidos de la
experiencia con la hipótesis planteada. El docente juega un papel muy
importante en esta etapa, ya que él debe guiar a los alumnos en el proceso de
retroalimentación.

En esta etapa del ciclo de aprendizaje indagatorio el docente puede introducir


nuevo conocimiento, presentando definiciones o explicaciones de los
fenómenos estudiados, así como sugerencias de mejora e introducción de
destrezas asociadas a los procesos indagatorios, en base al contexto planteado
en la fase exploratoria. Dichas definiciones pueden ser introducidas a través de
clases expositivas, el uso de textos, software educativo, sitios de Internet, entre
otras opciones32 . En esta etapa los alumnos confrontan nuevamente sus ideas
previas con lo aprendido a través de la actividad, modificando y refinando sus
concepciones iniciales, y construyendo nuevos conceptos.

“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

En base a las experiencias realizadas, ¿Cuál es la función de la bufanda?

Cuadro 3. Ejemplo etapa de Reflexión.

1.2.4 Etapa de Aplicación

En esta última etapa se debe transferir lo aprendido a situaciones de la vida


cotidiana en que dicho conocimiento pueda ser aplicado y puesto en práctica.
Esto permite que los alumnos amplíen, profundicen y consoliden sus nuevos
conocimientos. También se pueden generar nuevas preguntas para futuras
experiencias alternativas, que permitan desarrollar nuevos aprendizajes
relacionados con los anteriores.

En este sentido, los alumnos demuestran en esta etapa el nivel de logro


respecto de los aprendizajes establecidos para la actividad, pero también
entrega información útil al docente para evaluar el grado de efectividad de la
actividad realizada.

Las preguntas y actividades de evaluación se deben centrar en establecer la


comprensión y razonamiento científico en la resolución de problemas concretos,
en los cuales estos conceptos y principios son relevantes .

Ejemplo de esta etapa:35


- Explica por qué la gente no usa bufanda en verano
- Si quisiéramos derretir un cubo de hielo, ¿Qué sería preferible, envolverlo en
un paño y frotarlo con las manos o frotarlo directamente con las manos?
Justifica tu respuesta.
Cuadro 4. Ejemplo etapa Aplicación.

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.

Figura 4. Etapas de metodología indagatoria de la enseñanza y el aprendizaje de las


ciencias.

1.3 Implicancias de la metodología indagatoria en la sala de


clases

El desarrollo de una enseñanza y de un aprendizaje basado en la indagación


trae consigo consecuencias profundas en la forma en que se comprende la
enseñanza y el aprendizaje de las ciencias, y a su vez exige tanto al docente
como al alumno ciertas habilidades y formas de pensar que distan mucho del
aula tradicional de 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:

1. Se compromete a los alumnos con preguntas de orientación científica:


Esto implica que las preguntas deben centrarse en objetos, organismos y
eventos del mundo natural.
2. Los alumnos dan prioridad a la evidencia, que les permite desarrollar y
evaluar explicaciones dirigidas a preguntas con orientación científica:
En este sentido, la ciencia como cuerpo de conocimiento se distingue de
otras formas de conocimiento por el hecho de siempre remitirse a la
evidencia empírica como punto de partida para comprender cómo
funciona el mundo natural.
3. Los alumnos formulan explicaciones basadas en evidencia para
responder preguntas de orientación científica:
Este aspecto de la indagación hace énfasis en la ruta que se sigue entre
la evidencia y la explicación, más que en los criterios y características de
la evidencia.
4. Los alumnos evalúan sus explicaciones a la luz de explicaciones
alternativas, especialmente de aquellas que reflejan la comprensión
científica:
La evaluación y la posibilidad de revisar o eliminar explicaciones, es una
característica que diferencia la indagación científica de otras formas de
indagación y sus subsecuentes explicaciones.
5. Los alumnos comunican y justifican sus explicaciones:
Los científicos publican sus explicaciones de manera que los resultados
de ellas se puedan reproducir. Esto requiere una articulación clara de la

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.

En el siguiente cuadro se resumen algunas características esenciales de una


sala de clases que basa su enseñanza y su aprendizaje en la indagación.
Características
Variaciones
esenciales
El aprendiz El aprendiz se
Se compromete a los El aprendiz
depura o clarifica compromete con
alumnos / aprendices escoge entre
El aprendiz plantea la pregunta dada la pregunta dada
con preguntas varias preguntas,
una pregunta por el educador, por el docente, el
orientadas plantea nuevas
el material u otra material u otra
científicamente preguntas
fuente fuente
Los alumnos /
aprendices dan El aprendiz El aprendiz se Al aprendiz se le Al aprendiz se le
prioridad a la determina que dirige a reunir o dan datos y se le dan datos y se le
evidencia al constituye evidencia colectar ciertos pide que los dice cómo
responder las y la reúne datos analice analizarlos
preguntas
El aprendiz se
Se indican al
El aprendiz formula guía en el
Los alumnos / aprendiz vías
explicaciones proceso de Al aprendiz se le
aprendices formulan posibles para
después de formular provee la
explicaciones usar la evidencia
compendiar la explicaciones evidencia
basadas en evidencia para formular
evidencia pariendo de la
explicaciones
evidencia
Independientemente,
Se direcciona el
El aprendiz conecta el aprendiz examina
aprendiz hacia Se dan al
las explicaciones al otros recursos y
áreas y fuentes aprendiz posibles
conocimiento establece vínculos
de conocimiento conexiones
científico para las
científico
explicaciones
Se dan al
El aprendiz formula Se suministra al
Se entrena al aprendiz los
Los aprendices argumentos aprendiz pautas
aprendiz en el pasos y
comunican y justifican razonables y lógicos amplias para una
desarrollo de la procedimientos
sus explicaciones para comunicar sus comunicación
comunicación para la
explicaciones más efectiva
comunicación
Más----------Cantidad de Autodirección del Aprendiz---------------Menos
Menos-------Cantidad de Indicaciones del Docente o Material------Más
37
Cuadro 5. Características esenciales de un aula de clase

Así como la implementación de la metodología indagatoria establece ciertos


parámetros para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias, dichas
exigencias se traducen en ciertas habilidades y actitudes por parte del docente

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

La siguiente sección presenta los fundamentos o bases para la metodología


indagatoria en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias, mostrando su
presencia en el ajuste curricular, el acercamiento de las ciencias al aula, su
aporte en la modificación de la imagen social de la ciencia y el aporte, en
cuanto al aprendizaje, de cada una de las etapas.

2.1 Desarrollo de conocimiento y habilidades de pensamiento


científico en el marco curricular

Nuestro país se encuentra actualmente en un proceso de ajuste curricular. El


proceso de construcción de mapas de progreso de aprendizaje ha hecho
necesario alinear el marco curricular con dichos mapas de progreso. Se
pretende adicionalmente mejorar la secuencia curricular que existen en la
actualidad, describiendo de manera explícita el progreso de habilidades y
contenidos desde 1° básico a 4° año medio, así como actualizar el currículum
en base a los desarrollos que desarrollo que han tenido las disciplinas
científicas en los últimos años.40

En el ámbito de las ciencias, el ajuste presenta las habilidades de pensamiento


científico como una dimensión que cruza transversalmente todos los dominios
definidos, por lo tanto, está presente a lo largo de todas sus disciplinas.

A través del desarrollo de habilidades científicas, el aprendizaje se orienta en


función del desarrollo de destrezas y capacidades del pensamiento, tales como:

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

En el marco curricular actualmente en proceso de aprobación, la selección de


objetivos fundamentales y contenidos mínimos obligatorios del sector de
Ciencias Naturales se ha realizado con el propósito que los alumnos
desarrollen:
• Habilidades de Indagación que son características de la búsqueda
científica.
• Conocimiento científico del mundo natural y respeto por su unidad y
diversidad.
• Entendimiento de algunos de los conceptos y principios claves de las
ciencias referidas.
• Conocimiento de la ciencia como empresa humana e histórica, sus
implicaciones, tanto en términos de sus fortalezas como de sus
debilidades.
• Capacidades de utilización de conocimiento científico para propósitos
personales y sociales. 42

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.

El nuevo marco curricular, como se mencionó anteriormente, tiene como


principal objetivo inculcar la enseñanza de las ciencias de manera transversal a
los largo de los 12 años de escolaridad, esto, con el fin de familiarizar un tema
tan complejo como es la ciencia, logrando con esto que los alumnos obtengan
habilidades de indagación, que se interesen por las ciencias, que comprendan
conceptos científicos aparentemente difíciles de comprender, entre otros.

2.2 Desarrollo de las ideas previas


El punto de partida de la metodología indagatoria son las ideas previas de los
alumnos, las cuales representan modelos coherentes de los fenómenos que se
presentan con frecuencia en los ambientes de clase. Los docentes
experimentados comprueban que los alumnos tienen sus propias concepciones
sobre los fenómenos, aunque a veces estas puedan parecer incoherentes, al
menos desde el punto de vista del docente. Asimismo, se comprueba que a
menudo persisten aunque no concuerden con los resultados experimentales o
con la explicación del docente.

En otras palabras, pueden ser ideas estables. El conocimiento de las ideas


previas permite la elección de los conceptos que se enseñaran, las experiencias
de aprendizaje que entren en conflicto con las expectativas, de manera que les
obligue a reconsiderarlas, y el cuidado al momento de presentar los objetivos de
las actividades propuestas, ya que pueden llevar a un final inesperado, como el

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.

2.3 Imagen social de la ciencia


Existe una percepción arraigada en la población respecto de la ciencia y el
trabajo de los científicos. En general se cree que:

• Hay un y solo un método científico (formulación de hipótesis, resolución


de problemas, observaciones, registro de datos, desarrollo de
investigaciones, diseño de experiencias y comunicación) y que las
teorías científicas son verdades absolutas e irrefutables.
• El conocimiento científico está por sobre todos los otros conocimientos.
• La observación es siempre objetiva e independiente del observador.
• Con la ciencia siempre se puede experimentar
• Los científicos trabajan solos en sus laboratorios (se les considera
altamente individualistas) y la gran mayoría son hombres.
• Los científicos son genios sabios y que están por sobre “la gente común”,
etc.44
Estos parámetros indican que la percepción que predomina acerca de la ciencia
y de los científicos en general recae en conceptos como: complejidad, dificultad,
seguridad, seriedad, etc., características que son utilizadas por variados medios
(entre ellos los medios de comunicación y la propia experiencia escolar) para
presentar a la sociedad una imagen equivocada de la ciencia.

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.

2.4 Aprendizaje significativo

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

Aunque en términos declarativos la mayoría de los docentes propugna la


necesidad de desarrollar aprendizajes significativos mediante estrategias que
apuntan a la construcción del conocimiento por parte de los alumnos, el
aprendizaje memorístico esta muy presente en el aula, ya que surge
inevitablemente como parte de la tradición escolar, y como un modelo que
aparece como eficiente (aunque no necesariamente efectivo) para cubrir los
contenidos que el programa oficial indica.

Contra la corriente memorística de la educación, Novak presenta su teoría


educativa en el aprendizaje significativo y en el proceso de asimilación de la
nueva información que conlleva.

Declara, que “el aprendizaje significativo está en el mismo continuum que el


aprendizaje memorístico, siendo la naturaleza mecánica o significativa de las
relaciones que un individuo establezca entre lo que sabe y la nueva información

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.

En este mismo sentido, una enseñanza indagatoria le entrega al alumno


herramientas que le permiten la construcción de su propio conocimiento, dado
que está obligado a pensar respecto de lo que sabe y cómo y por qué ha
llegado a saberlo, en contraposición a la transmisión de conocimiento ya
elaborado (propio del conocimiento memorístico), que no promueven los
procesos indagatorios y dificultan la posterior construcción de aprendizajes por
parte de los alumnos.49

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

Otro aspecto a considerar es la contribución de la metodología indagatoria al


desarrollo personal de cada uno de los alumnos que conforman el grupo clase.
En una clase indagatoria, la modalidad de trabajo más común es el trabajo en
grupos colaborativos, lo cual, bien llevado, fomenta el trabajo en equipo.

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.

En una clase basada en la indagación se fomenta la creatividad, dando el


espacio para que los alumnos, por sus propios medios, puedan resolver una
problemática. Se promueve una actitud crítica para discriminar positivamente la
veracidad de la información científica que aparece en los distintos medios de
comunicación, ya que algunas fuentes de información no son del todo fiables. 51
Una vez concluido el proceso de enseñanza y aprendizaje, se espera que los
alumnos aprendan y posean la capacidad de construir nuevas ideas para
estimular así el crecimiento de su propio campo cognitivo (aplicación).

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:

• En ocasiones se hace imposible que los alumnos realicen directamente


algunas actividades experimentales, debido a que se puede carecer de
los recursos necesarios para su realización. No hay que dejar de
mencionar que existe una gran cantidad de experimentos se pueden
realizar con materiales que se encuentran en cualquier hogar y que
además son de bajo costo.

• Se debe ser capaz como docente de encontrar alternativas para aquellos


experimentos que sean imposibles de hacer en el aula y que a su vez
sean necesarios en el proceso de enseñanza y aprendizaje, si no
existiera alternativa, una buena posibilidad seria mostrar un video del
experimento.

• Existen limitaciones en los tiempos de cada clase, ya que las actividades


experimentales necesitan más dedicación que las clases expositivas,
para esto se propone mezclar ambas metodologías, con lo cual el
docente desarrolla ante todos el experimento, en forma demostrativa,
con la ayuda de algunos alumnos, y luego se procede con las demás
etapas.

• A menudo los docentes entienden la indagación científica desde un


punto de vista muy procedimental, un “hacer por hacer”, dejando de lado

33
el valor de la comprensión conceptual y la reflexión en la construcción del
conocimiento por parte del alumno.52

• Se producen dificultades en la construcción de diseños de actividades


acordes con los objetivos propuestos. Este punto se abordará más
adelante.

Los aspectos mencionados anteriormente, aunque se presentan como posibles


obstáculos, pueden ser identificados por el docente para lograr una estrategia
para superarlos.

2.7 La implementación de la metodología indagatoria de


enseñanza y aprendizaje de la ciencia.

La indagación como estrategia de enseñanza-aprendizaje de las ciencias viene


siendo utilizada en forma creciente en muchos países. Desde los primeros
proyectos de este tipo en EEUU en los años 80, pasando por el desarrollo del
proyecto de Francia, “La main à la pâte”, creado el año 1996 e impulsado por el
premio Nobel en Física, el docente Georges Charpak53, se puede contar ahora
con un número creciente de países, así como proyectos internacionales como el
europeo denominado POLLEN. Los proyectos de enseñanza-aprendizaje de las
ciencias basados en la indagación se han denominado ECBI, en relación a la
Enseñanza de las Ciencias Basada en la Indagación (IBSE en inglés).

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.

Particularmente, en Colombia existe un programa denominado Pequeños


Científicos que tiene como principal objetivo estimular y contribuir a la
renovación de la enseñanza-aprendizaje de las ciencias naturales en
instituciones educativas del país.

Este programa, pretende desarrollar en los alumnos pensamiento científico,


habilidades de experimentación, de expresión y comunicación, además, valores
ciudadanos mediados por la confrontación de ideas. Todo esto teniendo como
marco de discusión la ciencia, patrimonio de la humanidad. 55

Independientemente del país que desarrolle un proyecto ECBI, sus sustentos y


principios centrales implican la formación de maestros, su acompañamiento, la
evaluación y el suministro de materiales adecuados.

Buscando responder las necesidades de la comunidad ECBI latinoamericana


se genera, así, el proyecto IndagaLA que busca ayudar en la formación, el
acompañamiento y la puesta a disposición de materiales apropiados en el

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

2.7.1 Resultados de la metodología en el mundo

Aunque las ventajas cualitativas del desarrollo de una metodología indagatoria


para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias, así como su potencial para
el desarrollo de las habilidades de pensamiento científico (las que se
consideran fundamentales en la mayoría de los currículum de ciencia a nivel
mundial) han llevado a la implementación de diversos programas de este tipo
en el mundo, al día de hoy no se cuenta con investigaciones cuantitativas
sistemáticas respecto a los resultados que tienen los diversos programas
indagatorios que existen en el mundo. En este mismo sentido, el desarrollo de
propuestas para la implementación de la metodología indagatoria en enseñanza
secundaria es incipiente, por lo que es prematuro realizar conjeturas o
afirmaciones respecto de su efectividad en términos cuantitativos.

No obstante lo anterior, existen antecedentes que respaldan el desarrollo


individual de los diversos aspectos que sirven como base para la metodología
indagatoria (la formulación de preguntas, el trabajo concreto con actividades
significativas, etc.), lo que nos entrega luces respecto a la efectividad integrada
de dichos elementos.

Un componente importante de la metodología indagatoria de la enseñanza y el


aprendizaje de la ciencia es la experimentación. La tercera conferencia mundial
de “Hands-on Science, science Education and sustainable Devolopment”
(Manos en la ciencia, Educación de la ciencia y Desarrollo sustentable)
realizada en septiembre del 2006 en la Universidad de Minho, Braga, Portugal,

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

A continuación se presentan algunos de los resultados expuestos en la


conferencia, haciendo referencia al área de la experimentación:

Se presentó un experimento de aerodinámica para aumentar la calidad del


proceso educativo-instructivo y atraer a los alumnos a la actividad de la
investigación científica.
Luego de realizar el experimento, el proceso motivo el desarrollo de
capacidades intelectuales y prácticas de los alumnos, el desarrollo de la
creatividad, las habilidades tanto individuales como de grupo de trabajo.

Además, los alumnos entendieron cómo pueden realizar un experimento


científico, que para esa creación necesitan trabajo y tenacidad conciente para
lograr el producto, la información propia y la experiencia son decisivas. Los
alumnos observaron que en el aprendizaje de la física ellos pueden hacer una
contribución en el desarrollo de la sociedad, para el aumento de la calidad de
vida. Aprendieron a valorar el trabajo y el esfuerzo depositados por la sociedad.
La implicación activa en la realización del experimento y la interpretación de los

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.

Un experimento de Hands-on en una escuela primaria tuvo el objetivo de


motivar y utilizar elementos de la exploración del espacio con el propósito de
ayudar a la comprensión de un principio físico y de contribuir a la difusión de
conocimientos sobre las actividades de astronáutica. Doce alumnos y dos
docentes de primaria de escuelas públicas participaron en el experimento de la
aplicación de la metodología Hands-on, en la reconstrucción del principio de
acción y reacción. Obtuvieron como conclusiones que las actividades en el área
de la educación pueden ser caracterizadas como experiencias ricas en
significado y que contribuyen al proceso de aprendizaje y la enseñanza de
contenidos en la ciencia, la tecnología y otros temas relacionados.

El experimento desarrollado privilegió la lucidez y la interactividad, para motivar


el estudio, y la activa participación de los alumnos a lo largo de la actividad,
posibilitando que el principio de acción y reacción puede ser experimentado y
tener una buena receptividad por las personas involucradas.59

Se evidencia aquí la relevancia de la experimentación para lograr aprendizajes


significativos, ya que los alumnos son activos y participes de su aprendizaje.
Podemos observar la presencia de la etapa de exploración de la metodología
indagatoria de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias, con lo que se
muestra la utilidad de esta etapa.

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:

Figura 5. Puntaje de los alumnos hispanos en las universidades de California

La selección para el ingreso en las universidades públicas (UC) de California


admite 12% de jóvenes californianos. Entre ellos, las minorías étnicas
(mayoritariamente hispanos) que siguieron una enseñanza secundaria “en
bruto” (barras rojas) sólo tienen éxito en el 4% de los casos, proporción que
permanece constante de 2000 a 2004.

En cambio, para los alumnos de El Centro (barras azules, Imperial Country)


esencialmente hispanos, esta fracción alcanza progresivamente la media del
Estado, proporcionalmente a la cantidad de años de escuela primaria en que
esos alumnos, seis a diez años antes, recibieron una enseñanza Hands – on.60

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

2.7.2 Resultados de ECBI en Chile

Sobre los resultados de la metodología indagatoria de la enseñanza y el


aprendizaje de las ciencias, las investigaciones existentes entregan hasta ahora
únicamente resultados cualitativos obtenidos en enseñanza básica. A
continuación se exponen estos resultados.

El programa ECBI (Educación en Ciencias Basado en la Indagación), es una


iniciativa conjunta de la Academia Chilena de Ciencias, el Ministerio de
Educación, la Academia Chilena de Ciencias y la Universidad de Chile.

En el año 2003 se implementó como piloto, en Santiago, en 6 escuelas en los


niveles de 6º y 7º básico. En el año 2004 se incrementa el número de escuelas
y los niveles de 5º a 8º básico. Al año siguiente, ingresaron dos regiones a
implementar ECBI, la VIII y la V, ampliando además la cobertura en Santiago,
61
Idem

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.

Actualmente se ha ampliado su cobertura implementándose en las 15 Regiones


del país. En Talca, a cargo de la Universidad de Talca, se ha implementado en
10 escuelas de educación básica, 9 de la comuna de Talca y 1 de la comuna de
Maule, atendiendo a los niveles de 1° a 8° año bási co.

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.

En las 24 escuelas de la zona Poniente de Santiago que implementan el


Programa de ECBI se pudo constatar que se han producido cambios relevantes
en currículum, desarrollo profesional, provisión de materiales educativos,
evaluación y participación de la comunidad (científica y escolar).

Entre los logros más significativos se puede destacar:62

• Se evidencian cambios positivos en el clima del aula, con relaciones más


colaborativas y de trabajo en equipo.
• Progreso en la autonomía del aprendizaje de los alumnos.
• Aumento en la motivación por aprender y saber más.
• Buena participación de alumnos con dificultades de aprendizaje.
• Los cambios en el clima del aula entre alumnos, se han expresado
también en una reducción de las agresiones físicas y las

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.

De acuerdo con comparaciones de resultados alcanzados por alumnos de 6°


básico en una medición previa y otra realizada después de cuatro meses, en
una prueba de ciencias que no está directamente relacionada a los
conocimientos de ciencias que se han trabajado en la unidad, se constata un
aumento en los puntajes de la mayoría de los alumnos. De este análisis es
posible concluir que la metodología indagatoria contribuye a desarrollar
habilidades de pensamiento abstracto en ellos.

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.

Los alumnos de Cuarto año básico fueron los protagonistas de un programa


que ha tenido impactos significativos tanto en Chile como en el mundo:
ofrecieron una entretenida clase nada menos que a sus padres, quienes atentos
a los comentarios quedaron impresionados por el alto nivel de aprendizaje
demostrado por sus hijos e hijas.63

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.

3.1 Elaboración e implementación de material indagatorio.


3.1.1 Aspectos generales a considerar al construir una actividad de
aprendizaje indagatoria

Uno de los elementos centrales que deben garantizarse en la elaboración de


toda actividad de aprendizaje, sea esta indagatoria o no, es la necesidad
general de coherencia. La coherencia refiere en este sentido no solo a la
coherencia interna de la actividad, sino también a su nivel de alineamiento con
los objetivos de aprendizaje, y la alineación de éstos con los OF y CMO
propuestos en el Marco Curricular de Ciencias. Este principio, el de coherencia,
debe ser uno de los principios rectores a la hora de construir y/o analizar
cualquier actividad de aprendizaje indagatorio.

No siendo parte directa de ninguna de las etapas de la metodología indagatoria,


existen ciertos elementos generales que deben considerarse a la hora de
elaborar y revisar la elaboración de una actividad basada en la indagación.

Respecto de los aprendizajes que se espera desarrollar a través de la actividad


diseñada, es importante analizarlos a la luz de preguntas como las siguientes:

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?

De manera transversal a las diversas etapas de la metodología, se espera que


el docente actúe como un guía del aprendizaje, y que el proceso de elaboración
de nuevo conocimiento tenga como centro al alumno. En esta línea, cualquier
actividad indagatoria debe diseñarse y analizarse bajo la premisa, en cada una
de las etapas, del aprendizaje activo centrado en el alumno, y del rol de
acompañante y guía de dicho aprendizaje por parte del docente
Cabe destacar que la indagación no es un sinónimo de experimentación ya que
para enseñar ciencias no necesariamente debe ser con la ejecución de una
guía con cierto experimento en ella, si no también se pueden utilizar y aplicar
otros recursos, tales como la presentación de un video interactivo, un flash con
alguna animación, simulaciones interactivas y cosas por el estilo, lo importante
es que la actividad a realizar debe ser, entre otras cosas:

• Motivadora, que llame la atención del alumno


• Considerar las ideas previas de los alumnos
• Generar aprendizajes conceptuales y contextualizados

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.

3.1.2 Aspectos específicos de cada etapa que deben considerarse al


construir una actividad de aprendizaje indagatoria

En la siguiente tabla se establecen los objetivos de cada una de las etapas de


la metodología indagatoria, la forma en que dichos objetivos pueden
materializarse de forma concreta en la sala de clases, algunos elementos que
deben considerarse a la hora de implementar cada una de las etapas en el
contexto escolar, así como algunas preguntas de análisis que permitan
interrogar una actividad indagatoria una vez que esté elaborada. El sentido de
esta tabla es entregar algunas orientaciones que permitan la construcción y el
análisis de actividades indagatorias por parte de un docente de física.

46
ETAPA DE FOCALIZACION

Cómo puede esto Algunas preguntas para


Objetivos de Qué debe considerarse a la hora de
materializarse en la analizar la elaboración de
cada etapa implementar
sala de clases material indagatorio en
cada etapa

- 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?

Tabla 8. Tabla para el diseño y análisis de una actividad indagatoria. Focalización.

64
Contextualizada entendida además como significativa

47
ETAPA DE EXPLORACION

Cómo puede esto Algunas preguntas para analizar la


Objetivos de Qué debe considerarse a la hora
materializarse en elaboración de material
cada etapa de implementar
la sala de clases indagatorio en cada etapa

- Investigar - Experimentos - Las actividades diseñadas deben - ¿Considera la actividad el contexto


respecto de grupales. ser coherentes y concordantes con sociocultural de los alumnos?
algunas los objetivos de aprendizaje
preguntas - Experiencias previamente determinados, con el - ¿Considera la actividad la
planteadas o demostrativas. contexto sociocultural de los disponibilidad de materiales para su
inquietudes alumnos y con los materiales ejecución?
establecidas - Construcción disponibles.
en la etapa de de modelos. - Los tiempos propuestos para cada
focalización. - El diseño de la actividad debe etapa de la actividad ¿son realistas,
- Análisis de considerar la puesta a prueba de es decir, posibles de cumplir en la
- Poner a videos. los ideas previas de los alumnos, práctica?
prueba las de manera de poder generar un
ideas previas - Análisis de desequilibrio en su estructura de - ¿Se ponen en juego las ideas
de los narraciones de pensamiento que permita la previas de los alumnos a través de
alumnos, de experiencias reestructuración de su la actividad?¿Permite esta actividad
manera de previamente conocimiento y la introducción de la capacidad de los alumnos de:
utilizar el realizadas. nuevo conocimiento.
desajuste
cognitivo que - Otros - Deben considerarse tiempos · Formularse preguntas.
pueda adecuados para realizar la
producirse actividad, y considerar en la · Diseñar o ejecutar
para generar planificación del tiempo cada una procedimientos para contestar
conocimiento. de las etapas. dichas preguntas.

- Las actividades deben desarrollar · Recoger y analizar datos, y


tanto aprendizajes conceptuales, elaborara conclusiones en base a
como aprendizajes relacionados ellos.
con el desarrollo de habilidades de
pensamiento científico. · Analizar el procedimiento
realizado y proponer mejorar o
- En orden decreciente, en términos ampliaciones de éste?
de posibilidades de aprendizaje
significativo, algunas actividades
deseables son:

· Prácticas realizadas por los


propios alumnos
· Construcción de modelos en las
situaciones en que una actividad
práctica no sea realizable (por
ejemplo en el análisis de la
estructura atómica)
· Actividades demostrativas
· Simulaciones interactivas
· Videos de actividades prácticas
· Animaciones computacionales
· Análisis de experiencias ya
realizadas
· Otras

Tabla 9. Tabla para el diseño y análisis de una actividad indagatoria. Exploración.

48
ETAPA DE REFLEXION

Algunas preguntas para


Cómo puede esto
Objetivos de cada Qué debe considerarse a la analizar la elaboración de
materializarse en la
etapa hora de implementar material indagatorio en
sala de clases
cada etapa

- 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

Cómo puede esto Algunas preguntas para analizar


Objetivos de Qué debe considerarse a la
materializarse en la la elaboración de material
cada etapa hora de implementar
sala de clases indagatorio en cada etapa

- Verificar el - Registro autónomo - Las conclusiones y - ¿Existen instancias explícitas


nivel de logro de los aprendizajes aprendizajes centrales que de aplicación del conocimiento
de los por parte del alumno. cada uno de los alumnos ha adquirido?
aprendizajes internalizado no son
esperados - Análisis y resolución necesariamente los mismos - ¿Se analiza el grado de
para la de problemas que los conceptos registrados adquisición de conocimiento
actividad. vinculados con la en la etapa anterior (dado de los alumnos? ¿Se le da un
temática. que corresponden a uso a esta información?
- Transferir el conclusiones grupales), y por
conocimiento - Análisis de la ello es importante el registro - Las actividades de aplicación
adquirido, investigación, autónomo de cada alumno de ¿privilegian el análisis y
aplicándolo en proponiendo sus aprendizajes. resolución de problemas
la resolución variaciones o nuevas concretos?
de situaciones- experiencias para - En la aplicación y/o
problemas estudiar temáticas transferencia del
cercanos pero vinculadas. conocimiento adquirido debe
diferentes a los haber un acento en el análisis
investigados. de fenómenos, y subordinar
el cálculo sólo como una
herramienta para el análisis.

- 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.

A continuación se presentará un set de actividades propuestas para el


subsector de física, las cuales pueden ser utilizadas como ejemplos para la
construcción de actividades propias o pueden ser aplicadas en el aula, cuando
el docente lo estime conveniente.

3.2.1 Absorción de Calor

Nivel: NM2 Física

Objetivo Fundamental

• Explicar diversos fenómenos en que participa el calor, su relación con la


temperatura, su medición e interpretación cualitativa, en términos del modelo
cinético de la materia.

Contenido Mínimo Obligatorio

• Distinción de situaciones en que el calor se propaga por conducción,


convección y radiación, descripción cualitativa de la ley de enfriamiento de
Newton.

Aprendizaje Esperado de la Actividad

• Que los alumnos relacionen el color de un objeto (en particular si son


blancos o negros) con el grado de absorción de calor

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

Guía: Transmisión del Calor

Etapa de Focalización

En un campamento escolar, Matías y Josefina llevaron dos recipientes


metálicos, uno pintado blanco y otro pintado negro, cada uno de los cuales
poseía agua fría en su interior. Matías le dice a Josefina que es mejor guardar
toda el agua en el recipiente que él trajo, ya que se conservaría mayor tiempo
fría debido a que su color negro absorbe en menor cantidad el calor del
ambiente que el recipiente de color blanco

¿Le cree a Matías? Fundamente su respuesta.

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

• Tome las dos latas de bebida previamente pintadas.


• Vierta la misma cantidad de agua en ambas latas.
• Colóquelas en una superficie plana en donde les llegue la luz de la
ampolleta sobre el costado de cada una, como muestra la figura.

Figura 6. Montaje actividad latas.


• 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.
Temperatura Lata Temperatura Lata
Tiempo (s)
Blanca (ºC) negra (ºC)

• Ahora, aleje las latas de la lámpara y siga midiendo la temperatura


durante 20 minutos. Registre los datos en una tabla como la siguiente.
Temperatura lata Temperatura lata
Tiempo (s)
blanca (ºC) negra (ºC)

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?

¿A qué le atribuye este hecho?

Etapa de Aplicación

• ¿Qué color de ropa (negro o blanco) recomendarías utilizar en el verano?


¿Por qué?

3.2.2 “Circuitos eléctricos”

Nivel: NM4 Física

Objetivo Fundamental

• Comprender leyes y conceptos básicos de la electricidad y el


magnetismo, la relación que existe entre ambos, y su rol en fenómenos
de la vida diaria y el funcionamiento de diversos dispositivos
tecnológicos.

55
Contenido Mínimo Obligatorio

• Descripción de la corriente como un flujo de cargas eléctricas,


distinguiendo entre corriente continúa y alterna.

Aprendizajes esperados de la actividad

• 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.

• La actividad permitirá visualizar la producción de una diferencia de


potencial eléctrico, utilizando elementos cotidianos, como los limones.
• Estas actividades promueven el aprender haciendo, con respecto a los
circuitos eléctricos simples, qué se necesita para su generación, y como
los científicos utilizan estos conocimientos para la construcción de un
elemento que utilizamos comúnmente, como la batería.
• Si realiza la actividad con 4 limones, el voltaje producido puede llegar a
ser de alrededor de 1.8 (V), y con 7 limones alrededor de 4.4 (V)

56
Guía: “Circuitos eléctricos”

Etapa de Focalización

Diego y Cristina están en su clase de Física, en la cual su docente les ha


propuesto el siguiente desafío: Utilizando limones, cables de cobre y clavos se
puede generar voltaje.

¿Será posible esto?

Etapa de Exploración

Procedimiento de la actividad

• Tome los cables de cobre y los clavos, y luego ensártelos en el limón,


asegurándose que toquen el interior del limón, pero cuidando que no lo
hagan entre ellos, construyendo el siguiente circuito:

Figura 7. Montaje actividad limones.

• Con la ayuda del tester, ajustado previamente a una escala para medir
voltaje, mida el voltaje que se produce.

57
Etapa de Reflexión

En el desafío ¿Qué voltaje marcó el tester?

¿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

• Actualmente se utilizan pilas para alimentar los aparatos eléctricos


pequeños, como el control remoto o los relojes. Investiga de que están
hechas estas pilas y como producen una corriente eléctrica.

3.2.3 “La naranja flotante”

Nivel: NM3 Física.

Objetivo Fundamental

• Entender los conceptos y leyes físicas fundamentales que describen el


comportamiento de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento,
para explicar fenómenos naturales y el funcionamiento de algunos
aparatos tecnológicos.

58
Contenido Mínimo Obligatorio

• 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.

Aprendizaje Esperado de la Actividad

• Que los alumnos reconozcan que la densidad del objeto influye


directamente en su flotabilidad.

Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• Una naranja.
• Un recipiente con agua.

Indicaciones al docente

• Esta actividad esta diseñada para que los alumnos entiendan la


relación que tiene la densidad de los cuerpos con su capacidad 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
costosos, ni un laboratorio.
• Será una actividad entretenida para los alumnos, lo cual motivará su
aprendizaje y logrará aprendizajes más significativos.
• Los alumnos tendrán una mayor disposición a realizar actividades
prácticas que a desarrollar una clase tradicional.

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.

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.

¿Qué cree usted? ¿Quién tiene la razón? Argumente tu respuesta.

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?

Realice esta actividad para comprobar sus predicciones.


• Tome la naranja e introdúzcala en el recipiente con agua.
• Luego pele la naranja.
• Vuelva a introducir la naranja, ahora pelada, en el mismo recipiente con
agua.

Etapa de Reflexión

¿Qué es lo que sucedió en cada caso?

¿Qué sucede con el volumen de la naranja cuando le quitas la cáscara?

¿Qué ocurrió con la densidad de la naranja al sacarle la cáscara?

¿Cómo es la densidad de la naranja con cáscara (mayor o menor) con respecto


a la densidad del agua?

¿Cómo es la densidad de la naranja sin cáscara (mayor o menor) con respecto


a la densidad del agua?

61
Etapa de Aplicación

 Averigüe sobre la historia de la corona de oro del rey Heron.


 ¿Qué material usarías para construir un barco o una balsa capaz de
mantenerse a flote? ¿Uno con densidad mayor a la del agua o con
densidad menor a la del agua?
 En la siguiente página podrá encontrar una actividad interactiva para
practicar más sobre el tema:
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_
materia/curso/materiales/propiedades/volumen.htm

3.2.4 “Ampolletas de Ahorro”

Nivel: NM3 Física

Objetivo Fundamental

• Comprender los efectos nocivos que la acción humana puede provocar


sobre la atmósfera, litósfera e hidrósfera y la necesidad de emplear
eficientemente los recursos energéticos para atenuar dichos efectos.

Contenido Mínimo Obligatorio

• Reconocimiento de alternativas de uso eficiente de los recursos


energéticos para atenuar sus consecuencias ambientales.

62
Aprendizajes Esperados de la Actividad

• Que los alumnos sean capaces de reconocer la diferencia que existe


entre las ampolletas corrientes y las de ahorro, en términos de su
eficiencia.

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.

• Esta actividad permitirá dar una base al concepto de uso eficiente de


recursos energéticos disponibles, lo que forma parte de las temáticas
abordadas en tercer año medio según la propuesta de ajuste curricular,
en el contexto del eje curricular “Tierra y universo”, como también para el
eje de “Materia y sus Transformaciones”.
• Esta actividad es muy simple de realizar, debido a los pocos materiales
que requiere, además de permitir la familiarización por parte de los
alumnos con el termómetro, que en este caso se utiliza como
instrumento de medición
• Esta actividad fortalece el conocimiento por parte de los alumnos de las
tecnologías a nuestra disposición, permite entender como funcionan y su

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?

¿Cómo interpreta el concepto de “ahorro de energía”?

Etapa de Exploración

• Ubique en una mesa el trozo de cartulina blanca


• Con cinta adhesiva pegue a la cartulina los dos termómetros, separados
unos 50 cm entre sí.
• En una lámpara ubique una ampolleta de filamento y en la otra una de
ahorro de energía. Registre la temperatura inicial de cada termómetro
• Ubique las ampolletas a unos 10 cm. de los bulbos de los termómetros.
Encienda las lámparas y manténgalas encendidas por 4 minutos. Pasado
este tiempo revise la temperatura de cada termómetro

Etapa de Reflexión

¿A qué corresponde la primera temperatura medida con el termómetro?

¿Cómo puede explicar la diferencia de temperaturas entre las dos ampolletas?

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.

65
Etapa de Aplicación

• Calcule la energía consumida por una ampolleta de filamento de 100 W y


una de ahorro de energía de 20 W en una hora. ¿Cuánta energía se
podría ahorrar si se requiera que una ampolleta estuviese encendida
durante 8 horas todos los días de un mes?

3.2.5 “El huevo flotante y el huevo suspendido”

Nivel: NM3 Física.

Objetivo Fundamental

• Entender los conceptos y leyes físicas fundamentales que describen el


comportamiento de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento,
para explicar fenómenos naturales y el funcionamiento de algunos
aparatos tecnológicos.

Contenido Mínimo Obligatorio

• 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.

66
Aprendizajes Esperados de la Actividad

• Que los alumnos reconozcan que la variación de la densidad del fluido


que rodea total o parcialmente a un objeto influye en su flotabilidad.

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.

Figura 8. Indicaciones al docente jarros.

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 un huevo fresco en un jarro con agua. ¿Qué sucederá? ¿Flotará?

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.

Figura 9. Actividad huevos exploración


Realice una predicción del lugar donde quedara el huevo en el jarro en cada
uno de los casos.

Huevo en agua pura Huevo en salmuera Huevo en agua pura y


salmuera

Figura 10. Actividad huevos esquema predicción.

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.

Figura .11 Actividad huevos procedimiento.

Etapa de Reflexión.

Realice un esquema de la ubicación (profundidad) del huevo en el vaso en cada


uno de los casos.

Huevo en agua pura Huevo en salmuera Huevo en agua pura y


salmuera

Figura 12. Actividad huevos esquema reflexión.

¿Qué es lo que sucedió en cada una de estas actividades?

¿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?

3.2.6“El tubo de ensayo en la botella”

Nivel: NM3 Física.

Objetivo Fundamental

• Entender los conceptos y leyes físicas fundamentales que describen el


comportamiento de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento,
para explicar fenómenos naturales y el funcionamiento de algunos
aparatos tecnológicos.

Contenido Mínimo Obligatorio

• 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.

71
Aprendizajes Esperados de la Actividad.

• Que los alumnos reconozcan que al ejercer presión en un punto, ésta se


distribuye de igual forma a todos los puntos del fluido encerrado.
• Que los alumnos reconozcan que el cambio en el peso de un objeto
influye en su densidad.

Materiales
Para cada grupo de alumnos:
• Tubo de ensayo.
• Botella grande de plástico con tapa rosca.
• Agua

Indicaciones al docente.

• Esta actividad permitirá complementar el desarrollo de la unidad de


fluidos, en tercero medio, utilizando materiales cotidianos para
representar el principio de Pascal, contribuyendo además a fomentar el
aprendizaje autónomo de los alumnos, estos tendrán un aprendizaje
significativo, ya que recordarán el principio de Pascal asociándolo con
este experimento y no sabrán de memoria solo su definición.
• Al presionar la botella entra un poco de agua al tubo y se reduce el
volumen de aire que contiene. Esta compresión hace que el tubo se
hunda. Si la presión ejercida por la mano derecha se reduce, el volumen
de aire dentro del tubo se expande hasta alcanzar su volumen original y
el tubo vuelve a flotar. Esto es consecuencia del principio de Pascal: un
aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se
transmite a todos los puntos del mismo.

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.

Guía: “El tubo de ensayo en la botella”

Etapa de Focalización

Figura 13. Actividad tubo ensayo focalización.

Se le propone la siguiente actividad a los alumnos de la clase de física: “Tomen


la botella como se observa en el dibujo y presiónenla”

¿Qué cree que sucederá?

73
Etapa de Exploración

Para comprobar su hipótesis realice la siguiente actividad:

Procedimiento de la actividad

• Llene la botella con agua.


• Introduzca el tubo de ensayo en la botella.
• Presione la botella como se indicó en la focalización.

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 deja de presionar la botella, ¿Qué sucede con el volumen del aire?

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?
Entonces ¿qué puedes concluir?

74
Etapa de Aplicación

• Averigüe cuál es el funcionamiento de los submarinos.


• Averigüe como se sumergen los buzos.

3.2.7 “El poder de fricción”

Nivel: NM2 Física

Objetivo Fundamental

• Analizar el movimiento de los cuerpos a partir de las leyes de la


mecánica y de las relaciones matemáticas elementales que los
describen.

Contenido Mínimo Obligatorio

• 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.

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Aprendizajes Esperados de la Actividad

• Que los alumnos visualicen la existencia de fuerzas de roce.

Materiales
• Una botella de plástico de 250 o 300 ml.
• Arena
• Un cuchillo de mesa

Indicaciones al docente.

• La experiencia realizada sirve como una introducción para segundo año


de enseñanza media; para la unidad de mecánica, específicamente a lo
relacionado a la existencia de fuerzas.
• Esta actividad es muy llamativa debido al fenómeno que se produce,
permite captar la atención de los alumnos a la hora de explicar, el por
qué ocurre, presentando todos los conceptos involucrados, tanto en los
diagramas de cuerpo libre, el análisis de las fuerzas y el rol que cumplen
cada una de ellas.
• Cuando una superficie se mueve sobre otra, se produce una fuerza de
fricción (o de roce), y por su naturaleza es una fuerza que se opone al
movimiento de una superficie respecto a la otra.
• En relación a la experiencia demostrativa, la arena que está lo
suficientemente compactada (distancia pequeña entre las partículas); al
retirar el cuchillo también se elevará la botella debido a la fricción
existente entre las superficies en contacto (arena y cuchillo).
• Se recomienda que esta experiencia sea demostrativa, ya que si sus
alumnos manipulan un cuchillo de mesa puede ser peligroso tanto para
ellos como para sus compañeros.

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.

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.

Si levanta lentamente el cuchillo ¿Qué pasará con él?

¿Qué sucedió con la botella al levantar el cuchillo?

Etapa de Reflexión

¿Qué sucedió con la botella al levantar el cuchillo?

¿Por qué crees que sucedió esto con la botella?

77
¿Qué produce el arena sobre el cuchillo

¿Producto de que fuerza se produjo esta situación?

Etapa de Aplicación

• Averigüe como funcionan los frenos de una bicicleta.

3.2.8 “Vaciar el envase.”

Nivel: NM3 Física

Objetivo Fundamental

• Entender los conceptos y leyes físicas fundamentales que describen el


comportamiento de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento,
para explicar fenómenos naturales y el funcionamiento de algunos
aparatos tecnológicos.

Contenido Mínimo Obligatorio

• Identificación de las propiedades básicas de un fluido y aplicación de la


ecuación fundamental de la hidrostática en el aire y en distintos líquidos.

Aprendizaje esperado de la actividad

• 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

• Esta actividad permite complementar el desarrollo de la unidad de fluidos


de tercer año medio, con un fenómeno tan cotidiano como lo es la
presión que ejerce el aire (presión atmosférica).
• En la experiencia, en un comienzo, cuando el envase de plástico esta
lleno de agua y los orificios que posee están cubiertos completamente
con cinta adhesiva, no hay lugar alguno por donde pueda fluir el agua
contenida en su interior.
• Cuando se desprende la cinta adherida en la base del envase, el alumno
pensará que el agua comenzará a fluir por el orificio abierto, esto,
finalmente, no sucede debido a que el orificio de la tapa del envase se
encuentra cubierto, causando que la fuerza de presión del aire hacia
arriba (que se ejerce en la base del pote) es mayor que la presión que
ejerce el agua hacia abajo, debido a este fenómeno físico el agua
contenida en el interior del envase no se derrama.

79
Figura 14. Indicaciones actividad vaciando el envase 1

• Ahora, si se desprende la cinta adhesiva de la parte superior del envase


(tapa), el orificio queda descubierto; causando que el aire que se
encuentra por sobre la tapa, empuje al agua del envase hacia abajo,
causando un aumento de presión que hace que el agua comience a fluir
por la base del pote.

Figura 15. Indicaciones actividades vaciando envase 2

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.

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.

Figura 16. Actividad vaciando envase imagen focalización.

81
Etapa de Exploración

Procedimiento de la actividad

• Perfore con el alfiler la base y la tapa del envase de plástico


• Cubra con cinta adhesiva los orificios realizados
• Introduzca agua en el interior del envase y tápelo.

Figura 17. Actividad vaciando envase procedimiento.

¿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.

¿Se cumplió su predicción inicial?

¿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?

83
CONCLUSIONES

Acorde al problema desarrollado y los objetivos, tanto generales como


específicos, propuestos en este seminario de titulo se concluye lo siguiente:

El marco teórico es un aporte en la comprensión de las bases didácticas,


sicológicas y pedagógicas de la metodología indagatoria en la enseñanza y
aprendizaje de las ciencias, y logra entregar el conocimiento para que los
docentes la conozcan. Esta metodología se presenta como una propuesta para
obtener aprendizajes significativos por parte de los alumnos y así mejorar su
desempeño en el área de las ciencias.

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.

Se presentaron algunas evidencias que muestra que esta metodología logra


mejores resultados en el proceso de enseñanza aprendizaje en comparación al
modelo tradicional. Como se indicó en el marco teórico, estas evidencias
entregan luces respecto a la pertinencia de un enfoque más experimental y
experiencial de la ciencia, lo que representa uno de los elementos centrales de
la metodología indagatoria.

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.

Al proponer un set de actividades de aprendizaje indagatorio, se pretende que


los docentes las utilicen, como una base para la futura construcción y aplicación
de sus propias actividades.

Se intenta con este seminario de titulo instalar al docente lector en un contexto,


en el cual, tendrá una base, para implementar la metodología indagatoria en la
enseñanza y aprendizaje de las ciencias en la enseñanza media, y que el
desconocimiento de ella no sea un obstáculo para lograr el desarrollo real de la
metodología constructivista cognitivita propuesta por la Reforma Educacional
Chilena.

La metodología planteada en este seminario de titulo implica el desarrollo de


ciertas competencias específicas respecto del docente, como se indicó
anteriormente en este documento.

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).

La metodología indagatoria se propone como una de las opciones para el logro


de aprendizajes significativos en los alumnos. Existen muchas metodologías, e
estrategias y herramientas para lograr este objetivo.

En esta línea, algunos de los aspectos que son importantes de tener en


consideración por parte de los docentes a la hora de pensar en la
implementación del curriculum de ciencias en el aula son:

• El desarrollo lógico de los contenidos puede ser reestructurado y modificado


por el docente, de acuerdo al contexto en el que se encuentre, cuidando el
tiempo que le dedica a cada uno y permitiendo construir un trabajo conjunto
con las otras áreas de las ciencias.

• El docente debe coordinar y facilitar el proceso de enseñanza y aprendizaje,


desarrollando tareas, como por ejemplo: plantear los contenidos que
presenta el currículo a través de situaciones problemáticas que estimulen el
desarrollo de la indagación; pensar y concretar estrategias que tiendan a
facilitar la explicación de las ideas de los alumnos para compararlas con la
nueva información.

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.

• Crear un clima de trabajo que potencie las posibilidades de aprender para


todo el grupo curso, utilizando variados recursos para abarcar la diversidad
existente en el aula; evaluar continuamente el desarrollo del proceso de
enseñanza y aprendizaje, con el fin de ir adecuando sus propuestas
didácticas a la realidad del aula.

• Para que los aprendizajes sean significativos y eficaces, el docente debe


regular sus intervenciones, o sea, debe saber qué, cómo y cuando guiar a los
alumnos durante el desarrollo de la actividad indagatoria, procurando
contextualizar la situación problemática. Todo esto debe ser construido con
el cuidado de no dar respuestas a la problemática, ya que esto destruirá la
motivación de los alumnos, debe promover el trabajo autónomo y la
construcción propia del conocimiento, sin perder el control del aula.

• El docente debe brindar la oportunidad a los alumnos de observar


fenómenos y de formar sus propias ideas sobre ellos; utilizar
preferentemente definiciones operacionales (basadas en lo empírico) en
lugar de definiciones del tipo teórico; modificar o refinar conceptos y
definiciones de términos sobre la base de nuevas observaciones e ideas;
utilizar actividades de exploración guiadas que arranquen desde cero, es
decir, fomentado que los alumnos construyan sus ideas de acuerdo con lo
que perciban.

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.

• Enseñar a distinguir entre observación e inferencia o interpretación; estimular


el diseño que puedan contestar las preguntas y contrastar las hipótesis
propuestas.

Cada uno de los aspectos mencionados anteriormente son importantes para


lograr aprendizajes significativos en los alumnos, ninguno es más importante
que otro, todos deben tenerse en consideración y se debe lograr como docente
identificar las fortalezas y debilidades que posee su método de enseñanza.

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.

Es esta la principal razón que sustenta la utilización e implementación de está


metodología, que como se comentó anteriormente no es sinónimo de
experimentación, ya que proporciona un acercamiento de la ciencia hacia el
alumno, haciéndola más vivencial y cotidiana para él, con el fin de que se pierda
el miedo y rechazo a las denominadas “ciencias fuertes”.

Finalmente debemos decir que contextualizar la ciencia hace que el alumno se


interese más por ésta, ya que, en general éstos prefieren realizar experimentos,
vivir la ciencia e indagar antes de anotar párrafos de lectura con ciencia
explicativa y fórmulas confusas que finalmente proporcionan rechazo y miedo a
la ciencia, que es lo que mediante la implementación de esta metodología
indagatoria de la enseñanza y del aprendizaje de la ciencia se cree poder evitar.

89
BIBLIOGRAFIA

• Ausubel, D. P. (1976). Psicología Educativa: Un punto de vista


cognoscitivo. Trillas, México.
• Bateman, Walter. (2000). Alumnos Curiosos: Preguntas para Aprender y
Preguntas para Enseñar. España: Gedisa.
• Bingham, Lane. McCaffrey, Susie. Heddle, Rebecca. (1994). El Libro de
los Experimentos Cientificos. Argentina: Lumen.
• Brecher, Erwin. (1997). Gente de Mente: Fisica Divertida. Argentina: de
Mente.
• Campos Valadares, de Eduardo. (2002). Fisica mais que divertida:
Inventos electrizantes baseados em materiais reciclados e de baixo
custo. Brasil: UFMG.
• Charpak, George; Léna, Pierre; Quére, Yves. (2006). Los niños y la
ciencia. La aventura de La mano en la masa. Argentina: 1ª edición, Siglo
Veintiuno Editores.
• (S/N) (1992). Volumen 32 Ciencia Recreativa: Pilas y Acumuladores.
Barcelona: Planeta de Agostini.
• Coll, C Martín E, Mauri T y otros. (2003). El constructivismo en el Aula.
Barcelona: Graó
• Cox, C., González, P. Núñez, I., y F. Soto. (1997). Políticas de
Mejoramiento de calidad y equidad en la educación escolar en la década
de los años 90’. Ministerio de Educación, Santiago.
• Driver, R. ;Guesne, E.; Tiberguien, A. (1989) Ideas científicas en la
infancia y la adolescencia. 2ª Edición. Ediciones Morata.
• (S/N). (1995). Fisica para niños: 49 Esperimentos sencillos de optica.
México: Mc Graw Hill.

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.
• Levine, Shar y Johnstone, Leslie. (1995). Ciencia con todo: Experimentos
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
applications. New York: Plenum Press.
• Ontario Science Centre. (2004). Trucos, Juegos y Esperimentos.
Argentina: Ediciones Oniro.
• Piaget, J. (1954). Discours du directeur du Bureau international
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
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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

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Pedagógicas (CPEIP)
http://www.cpeip.cl/recursos/200810070910330.consulta_ajuste_curricula
r_ciencias_naturales.pdf
• Currículum Nacional Ministerio de Educación (MINEDUC)
http://www.curriculum-mineduc.cl/docs/mapas/mapa-ciencias-
naturales_estructura-y-funcion-de-los-seres-vivos.pdf
• Currículum Nacional Ministerio de Educación (MINEDUC)
www.curriculum-mineduc.cl/ayuda/docs/ajuste-curricular-
2/Ajuste_Ciencias_ 300309.pdf
• Educación: de la Practica a la Teoría
http://educacion.idoneos.com/index.php/118272#La_transposici%C3%B3
n_did%C3%A1ctica_
• Educación UPLA
http://educacion.upla.cl/investigacion/PROYECTO%20ECBI-web.pdf
• Eduteka http://www.eduteka.org/Inquiry2.php.
• Facultad Antropología, Mexico
http://www.antropologia.uady.mx/avisos/frida_gerardo.pdf
• Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT)
http://www.fecyt.es/fecyt/detalle.do?elegidaNivel1=;SalaPrensa&elegidaN
ivel2=;SalaPrensa;NotasPrensa&elegidaNivel3=;SalaPrensa;NotasPrens
a;notas32de32prensa3250484857&tc=notas_prensa&titulo=PS_08
• IndagaLA http://www.indagala.org/?Page_Id=53
• IndagaLA http://www.indagala.org/?Page_Id=50

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

En un campamento escolar, Matías y Josefina llevaron dos recipientes metálicos, uno


pintado blanco y otro pintado negro, cada uno de los cuales poseía agua fría en su
interior. Matías le dice a Josefina que es mejor guardar toda el agua en el recipiente
que él trajo, ya que se conservaría mayor tiempo fría debido a que su color negro
absorbe en menor cantidad el calor del ambiente que el recipiente de color blanco.

¿Le cree a Matías? Fundamente su respuesta.

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

• Tome las dos latas de bebida previamente pintadas.


• Vierta la misma cantidad de agua en ambas latas.
• Colóquelas en una superficie plana en donde les llegue la luz de la ampolleta
sobre el costado de cada una, como muestra la figura.

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.

Temperatura Lata Temperatura Lata


Tiempo (s)
Blanca (ºC) negra (ºC)

• Ahora, aleje las latas de la lámpara y siga midiendo la temperatura durante 20


minutos. Registre los datos en una tabla como la siguiente.

Temperatura lata Temperatura lata


Tiempo (s)
blanca (ºC) negra (ºC)

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?

¿Cual disminuyó más rápido?

¿A qué le atribuye este hecho?

Etapa de Aplicación

• ¿Qué color de ropa (negro o blanco) recomendarías utilizar en el verano? ¿Por


qué?

98
Guía: “Circuitos eléctricos”

Etapa de Focalización

Diego y Cristina están en su clase de Física, en la cual su docente les ha propuesto el


siguiente desafío: Utilizando limones, cables de cobre y clavos se puede generar
voltaje.

¿Será posible esto?

Etapa de Exploración

Procedimiento de la actividad

• Tome los cables de cobre y los clavos, y luego ensártelos en el limón,


asegurándose que toquen el interior del limón, pero cuidando que no lo hagan
entre ellos, construyendo el siguiente circuito:

• Con la ayuda del tester, ajustado previamente a una escala para medir voltaje,
mida el voltaje que se produce.

Etapa de Reflexión

En el desafío ¿Qué voltaje marcó el tester?

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

• Actualmente se utilizan pilas para alimentar los aparatos eléctricos pequeños,


como el control remoto o los relojes. Investiga de que están hechas estas pilas
y como producen una corriente eléctrica.

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.

¿Qué cree usted? ¿Quién tiene la razón? Argumente su respuesta.

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?

Realice esta actividad para comprobar sus predicciones.


• Tome la naranja e introdúzcala en el recipiente con agua.
• Luego pele la naranja.
• Vuelva a introducir la naranja, ahora pelada, en el mismo recipiente con agua.

101
Etapa de Reflexión

¿Qué es lo que sucedió en cada caso?

¿Qué sucede con el volumen de la naranja cuando le quitas la cáscara?

¿Qué ocurrió con la densidad de la naranja al sacarle la cáscara?

¿Cómo es la densidad de la naranja con cáscara (mayor o menor) con respecto


a la densidad del agua?

¿Cómo es la densidad de la naranja sin cáscara (mayor o menor) con respecto


a la densidad del agua?

102
Etapa de Aplicación

 Averigüe sobre la historia de la corona de oro del rey Heron.


 ¿Qué material usarías para construir un barco o una balsa capaz de
mantenerse a flote? ¿Uno con densidad mayor a la del agua o con densidad
menor a la del agua?
 En la siguiente página podrá encontrar una actividad interactiva para
practicar más sobre el tema:
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materi
a/curso/materiales/propiedades/volumen.htm

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?

¿Cómo interpreta el concepto de “ahorro de energía”?

Etapa de Exploración

• Ubique en una mesa el trozo de cartulina blanca


• Con cinta adhesiva pegue a la cartulina los dos termómetros, separados unos 50
cm entre sí.
• En una lámpara ubique una ampolleta de filamento y en la otra una de ahorro de
energía. Registre la temperatura inicial de cada termómetro
• Ubique las ampolletas a unos 10 cm. de los bulbos de los termómetros. Encienda
las lámparas y manténgalas encendidas por 4 minutos. Pasado este tiempo revise
la temperatura de cada termómetro

Etapa de Reflexión

¿A qué corresponde la primera temperatura medida con el termómetro?

¿Cómo puede explicar la diferencia de temperaturas entre las dos ampolletas?

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

• Calcule la energía consumida por una ampolleta de filamento de 100 W y una


de ahorro de energía de 20 W en una hora. ¿Cuánta energía se podría ahorrar
si se requiera que una ampolleta estuviese encendida durante 8 horas todos los
días de un mes?

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 un huevo fresco en un jarro con agua. ¿Qué sucederá? ¿Flotará?

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.

Huevo en agua pura Huevo en salmuera Huevo en agua pura y


salmuera

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.
• 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.

107
Etapa de Reflexión.

Realice un esquema de la ubicación (profundidad) del huevo en el vaso en cada uno


de los casos.

Huevo en agua pura Huevo en salmuera Huevo en agua pura y


salmuera

¿Qué es lo que sucedió en cada una de estas actividades?

¿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

Se le propone la siguiente actividad a los alumnos de la clase de física: “Tomen la


botella como se observa en el dibujo y presiónenla”

¿Qué cree que sucederá?

Etapa de Exploración

Para comprobar su hipótesis realice la siguiente actividad:

Procedimiento de la actividad

• Llene la botella con agua.


• Introduzca el tubo de ensayo en la botella.
• Presione la botella como se indicó en la focalización.

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 deja de presionar la botella, ¿Qué sucede con el volumen del aire?

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?

Entonces ¿qué puedes concluir?

Etapa de Aplicación

• Averigüe cuál es el funcionamiento de los submarinos.


• Averigüe como se sumergen los buzos.

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.

Si levanta lentamente el cuchillo ¿Qué pasará con él?

¿Qué sucedió con la botella al levantar el cuchillo?

Etapa de Reflexión
¿Qué sucedió con la botella al levantar el cuchillo?

111
¿Por qué crees que sucedió esto con la botella?

¿Qué produce el arena sobre el cuchillo

¿Producto de que fuerza se produjo esta situación?

Etapa de Aplicación

• Averigüe como funcionan los frenos de una bicicleta.

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

• Perfore con el alfiler la base y la tapa del envase de plástico


• Cubra con cinta adhesiva los orificios realizados
• Introduzca agua en el interior del envase y tápelo.

¿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.

¿Se cumplió su predicción inicial?

¿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

Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos Obligatorios

Ciencias Naturales1

Documento aprobado por el Consejo Superior de Educación


Ministerio de Educación

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:

• Estructura y función de los seres vivos.


• Organismos, ambiente y sus interacciones.
• Materia y sus transformaciones.
• Fuerza y movimiento.
• La Tierra y el Universo.
• Habilidades de pensamiento científico

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

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Programas Pedagógicos que el Ministerio de Educación ha elaborado para este nivel. Desde la
educación parvularia se incita a los niños y niñas a explorar su entorno y maravillarse con el
mundo natural, a la vez que se estimula su curiosidad innata por explicarse las cosas y entender.
Esta misma orientación impregna los primeros años de la educación básica, y se da un paso
adelante, incrementando muy gradualmente las categorías empleadas y los aspectos a observar,
y fomentando decididamente el pensamiento especulativo, que será la base para la formulación
de hipótesis, interpretaciones y explicaciones en los años posteriores, con mayor complejidad y
profundidad.
Como se ha señalado, el sector de Ciencias Naturales promueve la enseñanza y el
aprendizaje de habilidades de pensamiento científico. Esta dimensión se refiere a las habilidades
de razonamiento y saber-hacer involucradas en la búsqueda de respuestas acerca del mundo
natural, basadas en evidencia. Estas habilidades incluyen la formulación de preguntas, la
observación, la descripción y registro de datos, el ordenamiento e interpretación de información,
la elaboración y el análisis de hipótesis, procedimientos y explicaciones, la argumentación y el
debate en torno a controversias y problemas de interés público, y la discusión y evaluación de
implicancias éticas o ambientales relacionadas con la ciencia y la tecnología. Desde la perspectiva
que orienta esta construcción curricular estas habilidades deben desarrollarse a través de la
exposición de los alumnos y alumnas a una práctica pedagógica activa y deliberativa, que los
estimule a razonar y reflexionar sobre lo que observan y conocen. Esta práctica pedagógica
implica desarrollar experimentos, como ha sido tradicional en la enseñanza de las ciencias, pero
también familiarizar a los y las estudiantes con el trabajo analítico no experimental, y la
reconstrucción histórica de conceptos. Por ello, la implementación de este currículo no exige una
práctica de laboratorio convencional; mucho más importante que ella es estimular a los
estudiantes a observar en su entorno, formularse preguntas e hipótesis, razonar críticamente en
torno a datos y evidencias, y conocer y evaluar las investigaciones que otros han llevado a cabo.
En esta perspectiva el planteamiento y resolución de problemas es primordial, ya que permiten
fomentar el interés de los alumnos y alumnas y motivarlos a examinar de manera profunda los
conceptos y habilidades científicas que se quieren desarrollar a partir de situaciones de la vida
diaria, dando mayor sentido al trabajo que realizan. Los problemas o las situaciones deben llevar
a los alumnos a tomar decisiones o hacer juicios basados en hechos, información sistemática y
fundamentada, y a justificar sus decisiones y razonamientos.
Los alumnos y alumnas desarrollan sus habilidades al involucrarse en ciertos casos, en
ciclos completos de investigación empírica, desde formular una pregunta o hipótesis y obtener
datos, hasta plantear o deducir las respectivas conclusiones. Sin embargo, también considera que
los alumnos y alumnas pueden poner en juego sus habilidades de pensamiento científico fuera de
un contexto de realización de una investigación empírica propiamente tal, por ejemplo, formular
preguntas plausibles sobre un fenómeno en estudio, o bien, al analizar, organizar e interpretar
datos empíricos secundarios o virtuales. Las habilidades de pensamiento científico se ponen en
juego y se desarrollan, además, cuando los y las estudiantes tienen la oportunidad de conocer y
analizar otras investigaciones desarrolladas por científicos. Este caso es especialmente útil en los
cursos superiores, cuando el nivel de especialización de los contenidos tratados (por ejemplo,
nivel atómico de la materia, biología molecular), hacen muy difícil la posibilidad de experimentar e
investigar con ellos, aún cuando se cuente con laboratorios bien equipados.
Se espera que los alumnos y alumnas desarrollen sus habilidades de razonamiento y
saber-hacer, no en el vacío ni respecto de cualquier contenido, sino íntimamente conectadas a los
contenidos propios de los ejes temáticos de cada uno de los niveles. Por otro lado, es de suma
importancia señalar que las habilidades de pensamiento científico no obedecen a una metodología
o a una secuencia de pasos claramente definida que los estudiantes deben desarrollar, como
ocurre con el denominado método científico, pues en muchos casos una habilidad puede ser
trabajada en forma independiente de las restantes habilidades de pensamiento científico; en otras
situaciones, pueden ser abordadas en forma integrada de acuerdo a las necesidades propias de un
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determinado contenido disciplinario. Más aun, el orden en que pueden ser desarrolladas estas
habilidades tampoco está sujeto a ningún patrón u ordenamiento definido que fuerce a ponerlas
en juego de manera rígida y secuencial, como ocurriría si estuviéramos en presencia de los
componentes y pasos típicos que caracterizan al método científico. Sin embargo, con
independencia de la concatenación u ordenamiento que exista entre las diversas habilidades de
pensamiento científico, no se debe perder nunca de vista que éstas deben desarrollarse y ponerse
en juego en un contexto de aplicación determinado, y siempre asociadas a los contenidos propios
de cada eje temático.

En conjunto con el desarrollo de habilidades de pensamiento científico, también se


pretende, por una parte, que los estudiantes desarrollen una orientación hacia la reflexión
científica y hacia la metacognición, entendida como el desarrollo de herramientas que les
permitan conocer sus propios procesos de aprendizaje y tener el control consciente de su
actividad. Por otra parte, se espera que los estudiantes desplieguen determinadas actitudes que
son valoradas en el quehacer científico. Estas actitudes incluyen: cuidado y seguridad en el
trabajo experimental, el trabajo colaborativo, el rigor intelectual, la honestidad en la ejecución de
una investigación, la preocupación por las implicancias sociales y ambientales de la ciencia,
veracidad y criticidad, aceptación de consejos y críticas, respeto y cuidado del entorno natural,
entre otras, las que se encuentran presentes en los OFT y que el docente debe considerar al
planificar su enseñanza. Se espera que los estudiantes desarrollen estas actitudes en forma
integrada con los contenidos propios de los ejes temáticos de cada uno de los niveles.
El uso de recursos de tecnologías de la información se entiende en este currículum como
un apoyo didáctico de la mayor utilidad, ya que facilita el acceso a la información y el
procesamiento de datos. Existen además múltiples programas que apoyan la comprensión de
conceptos y fenómenos. Todos pueden ser utilizados desde los primeros años escolares, de
acuerdo a su disponibilidad, por ello no son explicitados en la formulación de los OFCMO.
Los Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos de este sector implican, en el aula,
importantes desafíos didácticos. Al respecto debe señalarse que en las últimas décadas los
cambios en la comprensión de cómo los niños y niñas aprenden ciencias han sido profundos. Esta
nueva comprensión es fundamental para la formulación de este currículum, y se espera que se
constituya también en la base que oriente su implementación en el aula. De acuerdo al estado
actual de la investigación2, se puede afirmar lo siguiente:

• Conocimientos previos. Los niños que entran en la escuela ya tienen conocimiento


sustancial del mundo natural. Por tanto, las ideas previas son fundamentales para
comenzar la construcción y adquisición de nuevo conocimiento científico. El entendimiento
del mundo por parte de los alumnos y alumnas, en algunos casos, contradice explicaciones
científicas y plantea a veces obstáculos para aprender ciencia. Es así fundamental que el
conocimiento previo de los niños se considere en el diseño de metodologías a desarrollar
en el aula.

• 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.
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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.

• Diversidad de las actividades de aprendizaje. Un gran conjunto de actividades y entornos


de aprendizaje constituyen “hacer ciencia.” Estas actividades incluyen: intercambio de
ideas con los pares; formas de comunicar lo aprendido científicamente; uso de modelos
matemáticos, y computarizados; el desarrollo de representaciones de fenómenos y la
conducción de investigaciones experimentales y analíticas. Para desarrollar habilidades de
pensamiento científico, los estudiantes deben tener la oportunidad de participar en esta
completa gama de actividades.

• Progresión. El aprendizaje se ve favorecido cuando la didáctica se hace cargo del carácter


acumulativo del aprendizaje. Un nuevo conocimiento no solo debe considerar los
conocimientos previos que traen los niños y niñas desde su experiencia sociocultural, sino
que debe apoyarse en los conocimientos adquiridos en la misma experiencia escolar. Un
currículum organizado por ejes busca facilitar la articulación de los aprendizajes, y el
avance progresivo e incremental año a año.

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

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Lo anterior permite también entender que las habilidades definidas en un grado escolar
previo no desaparecen en los grados siguientes, pese a que se definen otras. Por ejemplo, la
observación y la descripción del entorno, si bien son explicitadas solo en los primeros años
escolares, son también componentes importantes de otras habilidades enfatizadas en años
siguientes, como la formulación y verificación de hipótesis.
Es importante señalar que en el ajuste, los Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos
relacionados con las habilidades de pensamiento científico, se presentan formuladas de manera
independiente de algún contenido temático en particular, en cada nivel. No obstante lo anterior,
también es relevante enfatizar la transversalidad de las habilidades de pensamiento científico
declaras en los OFCMO, pues dichas habilidades están incorporadas de manera integrada y
coherente con el conjunto de los OFCMO propios de cada eje temático. Esto para permitir que al
elaborar los programas de estudio y las planificaciones anuales, las habilidades propuestas sean
trabajadas en relación a cualquiera de los contenidos que se estime pertinente, de acuerdo a las
características de las realidades escolares específicas; de esta forma se evita la prescripción rígida
entre un contenido particular con una habilidad específica.
Los Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos que se presentan a continuación
orientan la elaboración de programas de estudio, que serán el punto de partida para la
planificación de clases. En su implementación debe resguardarse un equilibrio de género,
entregando a alumnas y alumnas iguales oportunidades de aprendizaje, asimismo deben
considerarse las diferencias individuales de los y las estudiantes, de modo de ofrecerles a todos
ellos desafíos relevantes y apropiados.

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Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos Obligatorios

Educación Media

Física

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Primer año medio.

Objetivos Fundamentales:

1. Describir investigaciones científicas clásicas o contemporáneas relacionadas con los


conocimientos del nivel.

2. Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyándose en las teorías y


conceptos científicos en estudio.

3. Valorar el conocimiento del origen y el desarrollo histórico de conceptos y teorías,


reconociendo su utilidad para comprender el quehacer científico y la construcción de
conceptos nuevos más complejos.

4. Comprender la importancia de las teorías e hipótesis en la investigación científica y


distinguir entre unas y otras.

5. Comprender el origen, la absorción, la reflexión y la transmisión del sonido y la luz, sobre


la base de conceptos físicos, leyes y relaciones matemáticas elementales.

6. Comprender el funcionamiento y la utilidad de algunos dispositivos tecnológicos que


operan en base a ondas sonoras o electromagnéticas, estableciendo comparaciones con los
órganos sensoriales

7. Comprender que la descripción de los movimientos resulta diferente al efectuarla desde


distintos marco de referencia.

8. Comprender algunos mecanismos y leyes físicas que permiten medir fuerzas empleando las
propiedades elásticas de determinados materiales.

9. Comprender el origen, la dinámica y los efectos de sismos y erupciones volcánicas en


términos del movimiento de placas tectónicas y de la propagación de energía.

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.

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Contenidos Mínimos Obligatorios:

Habilidades de pensamiento científico:


1. Identificación de problemas, hipótesis, procedimientos experimentales, inferencias y
conclusiones, en investigaciones científicas clásicas o contemporáneas, por ejemplo, en los
experimentos efectuados para determinar la rapidez de la luz y del sonido. Caracterización
de la importancia de estas investigaciones en relación a su contexto.
2. Procesamiento e interpretación de datos, y formulación de explicaciones, apoyándose en los
conceptos y modelos teóricos del nivel, por ejemplo, el estudio del efecto Doppler.
3. Análisis del desarrollo de alguna teoría o concepto relacionado con los temas del nivel, con
énfasis en la construcción de teorías y conceptos complejos, por ejemplo, la ley de Hooke.
4. Distinción entre ley, teoría e hipótesis y caracterización de su importancia en el desarrollo
del conocimiento científico.

Las habilidades de pensamiento científico deben desarrollarse articuladamente con los siguientes
CMO:

La materia y sus transformaciones:


5. Descripción cualitativa del origen y propagación del sonido, de su interacción con diferentes
medios (absorción, reflexión, transmisión), de sus características básicas (altura, intensidad,
timbre) y de algunos fenómenos como el efecto Doppler.
6. Aplicación de la relación entre longitud de onda, frecuencia y velocidad de propagación de
una onda.
7. Análisis comparativo de la reflexión de la luz en espejos planos y parabólicos para explicar el
funcionamiento del telescopio de reflexión, el espejo de pared, los reflectores solares en
sistemas de calefacción, entre otros.
8. Análisis de la refracción en superficies planas y en lentes convergentes y divergentes y sus
aplicaciones científicas y tecnológicas como los binoculares, el telescopio de refracción o el
microscopio.
9. Descripción de los espectros óptico y auditivo (frecuencia e intensidad) y de los rangos que
captan los órganos de la audición y visión en los seres humanos y en otros animales.
10. Explicación general del funcionamiento y utilidad de dispositivos tecnológicos como el
teléfono, el televisor, la radio, el ecógrafo, el sonar, el rayo láser y el radar, en base al
concepto de onda.

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.

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Tierra y Universo:
14. Caracterización básica del origen, la dinámica y los efectos de la actividad sísmica y
volcánica en términos de la tectónica de placas y de la propagación de energía.
15. Conocimiento de los parámetros que describen la actividad sísmica (magnitud, intensidad,
epicentro, hipocentro) y de las medidas que se deben adoptar ante un movimiento telúrico.

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Segundo año medio.

Objetivos Fundamentales:

1. Describir investigaciones científicas clásicas o contemporáneas relacionadas con los


conocimientos del nivel, reconociendo el papel de las teorías y el conocimiento en el
desarrollo de una investigación científica.

2. Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyándose en las teorías y


conceptos científicos en estudio.

3. Comprender que el desarrollo de las ciencias está relacionado con su contexto socio-
histórico.

4. Reconocer las limitaciones y la utilidad de modelos y teorías como representaciones


científicas de la realidad, que permiten dar respuesta a diversos fenómenos o situaciones
problemas.

5. Explicar diversos fenómenos en que participa el calor, su relación con la temperatura, su


medición y su interpretación cualitativa, en términos del modelo cinético de la materia.

6. Analizar el movimiento de los cuerpos a partir de las leyes de la mecánica y de las


relaciones matemáticas elementales que los describen.

7. Reconocer la importancia de las leyes físicas formuladas por Newton y Kepler para realizar
predicciones en el ámbito astronómico.

8. Reconocer diversas evidencias acerca del origen y evolución de sistema solar.

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Contenidos Mínimos Obligatorios:

Habilidades de pensamiento científico:


1. Identificación de teorías y marcos conceptuales, problemas, hipótesis, procedimientos
experimentales, inferencias y conclusiones en investigaciones clásicas o contemporáneas
relacionadas con los temas del nivel; por ejemplo, la determinación del equivalente mecánico
del calor.
2. Procesamiento e interpretación de datos, y formulación de explicaciones, apoyándose en los
conceptos y modelos teóricos del nivel, por ejemplo, el descubrimiento del planeta Neptuno en
base a las leyes de Kepler y Newton.
3. Identificación de relaciones de influencia mutua entre el contexto socio-histórico y la
investigación científica a partir de casos concretos clásicos o contemporáneos relacionados con
los temas del nivel.
4. Explicación de la importancia de teorías y modelos para comprender la realidad, considerando
su carácter sistémico, sintético y holístico y dar respuesta a diversos fenómenos o situaciones
problemas.
5. Identificación de las limitaciones que presentan modelos y teorías científicas que persiguen
explicar diversas situaciones problemas

Las habilidades de pensamiento científico deben desarrollarse articuladamente con los siguientes
CMO:

La materia y sus transformaciones:


5. Análisis comparativo del funcionamiento de los distintos termómetros que operan en base a
la dilatación térmica; y de las escalas Kelvin y Celsius de temperatura.
6. Interpretación cualitativa de la relación entre temperatura y calor en términos del modelo
cinético de la materia.
7. Distinción de situaciones en que el calor se propaga por conducción, convección y radiación,
y descripción cualitativa de la ley de enfriamiento de Newton.

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.

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Tierra y Universo:
14. Aplicación de las leyes de Kepler y de la ley de gravitación universal de Newton para explicar
y hacer predicciones sobre la dinámica de pequeñas y grandes estructuras cósmicas
(planetas, estrellas, galaxias, etc.).
15. Reconocimiento de algunas evidencias geológicas y astronómicas que sustentan las teorías
acerca del origen y evolución del sistema solar.

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Tercer año medio.

Objetivos Fundamentales:

1. Describir la conexión lógica entre hipótesis, conceptos, procedimientos, datos recogidos,


resultados y conclusiones extraídas en investigaciones científicas clásicas o
contemporáneas, comprendiendo la complejidad y coherencia del pensamiento científico.

2. Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyándose en las teorías y


conceptos científicos en estudio.

3. Evaluar y debatir las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales en


controversias públicas que involucran ciencia y tecnología, utilizando un lenguaje científico
pertinente.

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.

5. Entender los conceptos y leyes físicas fundamentales que describen el comportamiento de


los fluidos, tanto en reposo como en movimiento, para explicar fenómenos naturales y el
funcionamiento de algunos aparatos tecnológicos.

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.

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Contenidos Mínimos Obligatorios:

Habilidades de pensamiento científico:


1. Justificación de la pertinencia de las hipótesis y de los procedimientos utilizados en
investigaciones clásicas y contemporáneas, considerando el problema planteado y el
conocimiento desarrollado en el momento de la realización de esas investigaciones, por
ejemplo, el experimento de Pascal que relaciona la presión atmosférica con la altura.
2. Análisis de la coherencia entre resultados, conclusiones, hipótesis y procedimientos en
investigaciones clásicas y contemporáneas, por ejemplo, investigaciones sobre la reducción de
la capa de ozono.
3. Procesamiento e interpretación de datos, y formulación de explicaciones, apoyándose en los
conceptos y modelos teóricos del nivel, por ejemplo, aplicaciones prácticas del principio de
Arquímedes.
4. Discusión y elaboración de informes de investigación bibliográfica en que se sintetice la
información y las opiniones sobre controversias de interés público relacionadas con ciencia y
tecnología, considerando los aspectos biológicos, éticos, sociales y culturales.

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.

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13. Reconocimiento de alternativas de uso eficiente de los recursos energéticos para atenuar sus
consecuencias ambientales.

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Cuarto año medio.

Objetivos Fundamentales:

1. Analizar y argumentar sobre controversias científicas contemporáneas relacionadas con


conocimientos del nivel, identificando las razones posibles de resultados e interpretaciones
contradictorios.

2. Organizar e interpretar datos, y formular explicaciones, apoyándose en las teorías y


conceptos científicos en estudio.

3. Evalúar las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales en controversias


públicas que involucran ciencia y tecnología, utilizando un lenguaje científico pertinente.

4. Reconocer que cuando una observación no coincide con alguna teoría científica aceptada la
observación es errónea o fraudulenta, o la teoría es incorrecta.

5. Comprender leyes y conceptos básicos de la electricidad y el magnetismo, la relación que


existe entre ambos, y su rol en fenómenos de la vida diaria y el funcionamiento de
diversos dispositivos tecnológicos.

6. Comprender la importancia de las fuerzas nucleares y electromagnéticas a nivel del núcleo


atómico para explicar diversos de fenómenos.

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.

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Contenidos Mínimos Obligatorios:

Habilidades de pensamiento científico:


1. Investigación bibliográfica y análisis de controversias científicas relacionadas con temas del
nivel, identificando las fuentes de las discrepancias.
2. Procesamiento e interpretación de datos, y formulación de explicaciones, apoyándose en
los conceptos y modelos teóricos del nivel, por ejemplo, la ley de Ohm.
3. Elaboración de informes de investigación bibliográfica con antecedentes empíricos y
teóricos sobre debates actuales de interés público, por ejemplo, la energía nuclear.
4. Evaluación del impacto en la sociedad de las aplicaciones tecnológicas, argumentando en
base a conocimientos científicos.
5. Análisis de casos en que haya discrepancia entre observaciones y teorías científicas y
evaluación de las fuentes de discrepancia.

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.

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15. Explicación cualitativa desde el punto de vista de la física nuclear, de cómo a partir del
hidrógeno presente en las estrellas se producen otros elementos y la energía que las hace
brillar.

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