1

SECRETARÍA DE EDUCACIÓN DISTRITAL

EQUIPO DE CALIDAD ZONA 9

PROYECTOS DE AULA: HACIA UN APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO

(STARICO MABEL)

1. LA ENSEÑANZA debe partir del desarrollo del niño para ser eficaz

2. EL APRENDIZAJE, integra y relaciona, las siguientes condiciones:

el nivel del desarrollo operatorio

los conocimientos previos (por eso es indispensable explorarlos en clase y confrontarlos para producir desequilibrio)

los conocimientos de la experiencia escolar.

3. EL CONOCIMIENTO no es el resultado de un acto instantáneo de comprensión, sino el fruto de una actividad intelectual que requiere un proceso

constructivo. Los conocimientos se obtienen por medio de una búsqueda, de una investigación, observando y reflexionando, asumiendo los riesgos del

error, comprometiéndose.

4. LA CLASE: atractivas y motivadoras, el proceso debe tener sentido para el estudiante, el proceso debe ser activo y movilizador, didácticamente

sostenido por actividades.las actividades son exitosas si acercan al niño a los saberes, técnicas, y deben estar acordes con su nivel de desarrollo y

capacidades de rendimiento. Deben partir de situaciones problema que sirvan para la observación e interpretación de la realidad: incluye acciones

prácticas y simbólicas, y permiten que las acciones, las operaciones y los conceptos puedan ser sometidos a transformaciones múltiples. Deben

permitir integrar las diferentes disciplinas del saber.

5. EL SABER: Cuando los alumnos aprenden algo logran un saber

6. LOS CONTENIDOS: Son herramientas para la comprensión del mundo y abarcan conceptos, procedimientos y habilidades:

7. Los proyectos son caminos didácticos:

Responden a un marco teórico Concepción constructivista del aprendizaje escolar y de la enseñanza y un enfoque globalizador de los conocimientos escolares. La relación de contenidos y áreas de conocimiento como un proceso más interno que externo que se realiza en función de las necesidades de resolver un problema.

Responde a inquietudes del maestro Es un mediador. Da sentido al material para desarrollar un tema. Organiza los recursos. Favorece la comprensión conceptual del alumno, situada y contextualizada. Diseña actividades diversas. Relaciona los intereses de los estudiantes con la realidad. Favorece la motivación y la contextualización de los aprendizajes. Propicia la participación en el desarrollo del proceso. Aborda el tratamiento del mayor número de contenidos ampliando el campo de estudio. Posibilita la creatividad. Destaca la importancia de los procedimientos.

Responde a exigencias del alumno Ser protagonista de su aprendizaje. Es capaz de plantear problemas, preguntas acerca de la interpretación de la realidad. Ser hacedor de su conocimiento. Construye conocimiento desde la interacción grupal, en un proceso de investigación, para desarrollar estrategias de pensamiento: selección, análisis, síntesis y la evaluación.

Responde a un currículo abierto El tema gira e torna a un problema que va más allá de las disciplinas. Se organizan los contenidos de aprendizaje en nociones (evolución, cambio, adaptación..). Se pone énfasis en la comprensión de contenidos y no en la acumulación. Se abordan los contenidos de manera diferente y desde diversos puntos de vista

Integra un curso de acción Camino a seguir ( es flexible), puede ser: Problema negociado en clase /teniendo en cuenta los interese de los estudiantes), se inicia un proceso de investigación, se buscan y relacionan fuentes de información, se ordenan e interpretan las fuentes de información, se comprenden y producen relaciones con otros problemas. Se representa el proceso de elaboración del conocimiento que se ha seguido. Se capitula lo que se ha aprendido, se conecta con un nuevo tema o problema.

Tipos de Actividades:

El maestro diseña actividades( coherentes, significativas, etc) Introducción y motivación Anticipación Desarrollo y comprensión Consolidación Refuerzo Recuperación Opinión y ampliación

El alumno aprenderá: Observar y registrar Diseñar y construir Manejar instrumentos sencillos Clasificar materiales Comunicar resultados mediante informes escritos Distinguir causas mediatas e inmediatas Escuchar, memorizar y reproducir en forma oral textos… Formular la secuencia básica de una narración leído o una charla, etc

CONTENIDOS

CONCEPTUALES PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES

Hechos, conceptos, ideas, interacciones, secuencias, principios, leyes, etc

Estrategias, técnicas, habilidades, destrezas, etc

Valores, actitudes, normas, etc

2

FASES DEL PROYECTO:

3

CICLO 3: Definición y planificación del proyecto de acción. Reparto de las tareas y los roles

PLAN DE ACCIÒN

Qué?

Por qué?

Para qué?

Cómo? (materiales)

Cuando? (calendario)

Quienes (definición de grupos responsables de actividades)

Problema práctico (negociado con los estudiantes, necesidades e intereses)

PROYECTO GLOBAL DE APRENDIZAJE

Que va a aprender en las diferentes áreas (actitudes)

Proyecto especifico de construcción de competencias

Lo que uno ya sabe

Lo que todos necesitamos aprender

Lo que aprendió

Contenido procedimental(habilidades, estrategias…)

Contenidos actitudinales (Normas, valores…)

HERRAMENTAS PARA LA VIDA QUE ARTICULA

4

CICLO 4: ENSEÑANZA PARA LA COMPRENSIÓN

PLAN DE ACCIÒN

TÓPICO GENERADOR (TEMA, PROYECTO, PREGUNTA INTERESANTE, GLOBALIZADORA QUE AYUDE A ARTICULAR LO QUE SE QUIERE ENSEÑAR)

METAS DE COMPRENSIÓN (EN LO QUE SE ESPERA PROFUNDIZAR, PROCESOS, CONCEPTOS EN LOS QUE SE HACE ENFASIS EN LA COMPRENSIÓN)

HILOS CONDUCTORES (PREGUNTAS, INQUIETUDES

QUE SE PRETENDER RESPONDER SOBRE EL TEMA)

Cómo? (materiales)

Cuando? (calendario)

Quienes (definición de grupos

responsables de actividades)

Problema práctico (negociado con los estudiantes, necesidades e intereses)

PROYECTO GLOBAL DE APRENDIZAJE

Que va a aprender en las diferentes áreas (actitudes)

Proyecto especifico de construcción de competencias

Lo que uno ya sabe

Lo que todos necesitamos aprender

Lo que aprendió

Contenido procedimental (habilidades, estrategias…)

Contenidos actitudinales (Normas, valores…)

HERRAMENTAS PARA LA VIDA QUE ARTICULA

5

CICLO 5: EJEMPLO DE TRABAJO POR NUCLEOS PROBLEMICOS

INVESTIGACION EN AULA DE CLASE: UNA APROXIMACIÓN EN EL AULA DE CLASE A ALGUNAS NOCIONES DE

FÍSICA CUÁNTICA A PARTIR DE UNA APLICACIÓN DEL EFECTO FOTOELÉCTRICO

INVESTIGADORES: CLAUDIA PATRICIA RODRÍGUEZ BELLO Y WILLIAM EMILIO SILVA LINARES

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN

PROYECTO CURRICULAR DE LICENCIATURA EN FÍSICA

1.1.2 Problemática de la enseñanza de las ciencias en Colombia

La enseñanza de las ciencias, en particular de la física en el país, presenta diversos

problemas para los que se han dado posibilidades e intentos en busca de mejorar los

modos de hacer que el aprendizaje sea más eficaz, sin lograr un cambio real en las

prácticas educativas, que en su mayoría siguen siendo tradicionales.

Esto nos lleva a que en la escuela se generen algunos problemas que no permitan un aprendizaje significativo

de lo que se enseña, sino temporal e inútil para la vida extra escolar del estudiante; al respecto Hernández C.,

(2000) comenta:

1. El aprendizaje memorístico y repetitivo que no lleva a una comprensión real de las teorías y a las

explicaciones y que se reduce simplemente al aprendizaje de ciertas pautas para la solución de

problemas formulados de determinada manera.

2. La permanencia de ideas previas, preconceptos o preteorías que se oponen a las explicaciones y

teorías de las ciencias, que aparecen una y otra vez sin someterse a crítica, y por tanto, no se

contrastan realmente con las ideas científicas.

3. La incapacidad por parte de los estudiantes de resolver verdaderos problemas, que son muy distintos

de los ejercicios de aplicación mecánica.

4. La idea de que la pedagogía es un trabajo repetitivo y la pérdida de interés en los temas que se

desarrollan en el aula, que causan falta de entusiasmo por el conocimiento debido a la ausencia de

investigación pedagógica y disciplinaria por parte del maestro.

Estos son algunos de los planteamientos propuestos por los investigadores en didáctica de

las ciencias, pero existen otros, que contribuyen a agudizar la situación de la enseñanza de

las ciencias (Anexo No. 1).

El caso es que con el tipo de escuela que ha existido y que hoy es seguramente mucho mejor que el que

existió hace 50, 100 ó 150 años, la humanidad ha logrado avances significativos en la ciencia y la tecnología.

En otras palabras, parece ser que el desarrollo científico y tecnológico no está íntimamente relacionado con la

calidad de la enseñanza de las ciencias en la escuela o que, por lo menos, existen otras variables que deben

tenerse en cuenta.1

“La urgencia con que a nivel internacional se busca una mejor enseñanza de las ciencias se relaciona con la necesidad, que cada día es mayor, de lograr de parte de la población una comprensión, así sea mínima, del mundo (en particular del mundo tecnológico) en que vivimos”.

De lo anterior podemos deducir la necesidad de realizar investigaciones en la didáctica de las ciencias, para

continuar proponiendo cambios en las prácticas de enseñanza de las ciencias que permitan aproximar a los

estudiantes, a la comprensión del mundo tecnológico en que vivimos, si no queremos navegar dentro de un

círculo de ignorancia y resignación ante los avances científico-tecnológicos que inundan el mercado actual.

1 Tomado de: La organización, una mirada para considerar la realidad como construcción dinámica. ARCOS,

F. 2.000

6

1.1.2.1 Constructivismo

El constructivismo es una de las tendencias pedagógicas contemporáneas que más aceptación ha tenido en

Colombia por los investigadores educativos y que ha contribuido a realizar cambios en las prácticas

educativas. En el artículo “Una aproximación al estado del arte de la enseñanza de las ciencias en Colombia”

de Hernández, C., comenta:

“Podría decirse que la mayoría de las investigaciones que se realizan actualmente en el país, están instaladas

dentro de lo que se ha llamado el movimiento Constructivista que recoge los aportes de la epistemología y de

la psicología del desarrollo.”

Las teorías pedagógicas más recientes que confluyen en lo que genéricamente se podría llamar

constructivismo, parten de una idea de ciencia y de conocimiento que es distinta de la idea, más intuitiva, de

verdad estable y reconocen que las construcciones de la ciencia no necesariamente corresponden a una

estructura esencial de lo real: “En términos generales podría decirse que nuestras ideas sobre el mundo son

una construcción humana que cambia en la media en que se transforman las relaciones de los hombre con su

entorno” (Hernández, 1999) . Sin negar la existencia de lo que podría llamar el mundo externo (o el mundo

exterior) en el cual vive el hombre, es importante reconocer que el conocimiento de ese mundo es fruto del

trabajo del hombre en su contexto. Las leyes de la naturaleza son matemáticas por que el hombre organiza

las regularidades que descubre en el mundo con ayuda de la herramienta matemática. Todo conocimiento es

entonces construido en un momento dado de la historia. El conocimiento científico, que es un conocimiento

de lo universal, que organiza los fenómenos en estructuras conceptuales o en teorías, se construye

obedeciendo ciertas pautas, esto es, ciertos métodos, y recogiendo, criticando y sintetizando el conocimiento

anterior. El método en general (si pudiera hablarse de un método), de las ciencias naturales, o en las ciencias

empírico-analíticas es un dialogo entre el experimento y teoría; el experimento está prefigurado, organizado,

dirigido, desde la teoría de Bacherlard (1973) habla de una fenomenotecnia más que de una fenomenología

para señalar que el conocimiento alude a fenómenos construidos en el laboratorio (Segura, 2000).

El proceso de aprendizaje es en realidad un proceso de construcción de conocimiento, que se sustenta

también desde la base de la psicología del desarrollo. En este proceso se produce asimilación por parte del

sujeto de los nuevos conocimientos (da significado a las nuevas experiencias), y se presentan estados de

desequilibrio que exigen del sujeto procesos de acomodación que llevan a cambios en las estructuras del

pensamiento según las cuales es posible asignar significados a la experiencia. En todos los casos el que

aprende construye significados a partir de los contenidos mentales elaborados con base en experiencias

anteriores (preteorías) (Segura, 2000).

Actualmente hay un paradigma: el constructivismo. El aprendizaje por problemas, el aprendizaje significativo,

el aprendizaje metacognitivo, la autorregulación cognitiva, las aproximaciones al cambio conceptual y al

cambio metodológico, convergen en un principio, el aprendizaje se construye. El docente no transmite

conocimientos a un estudiante pasivo, lo acompaña y lo orienta en su proceso de construcción de

conocimiento, crea condiciones para que este proceso pueda darse. (ver fig. 6)

No existe un consenso sobre los fundamentos teóricos de la acción pedagógica. La misma palabra

constructivismo tiene, como recuerda Cesar Coll, diversos sentidos según la teoría psicológica que le sirve de

fundamento. Cabe distinguir al menos, entre el constructivismo inspirado por la teoría genética de Piaget y la

escuela de Ginebra; el constructivismo que hunde sus raíces en la teoría del aprendizaje verbal significativo, la

teoría de los organizadores previos y la teoría de la asimilación, iniciando con los trabajos de Ausbel y

7

desarrollado posteriormente por Novak y Gowin; el constructivismo inspirado en la psicología cognitiva, y más

concretamente en las teorías surgidas de los enfoques del procesamiento humano de la información; y por

último, el constructivismo que se deriva de la teoría socio-cultural del desarrollo y del aprendizaje anunciada

por primera vez por Vigotski en los años treinta y difundida, revitalizada y enriquecida de forma espectacular

con numerosos autores a partir de los 70’s (Coll, 1997, pág. 7)

La pedagogía Constructivista de las ciencias propone, partir de una pregunta cualitativa que invite al trabajo

en grupo para obtener de esa pregunta la formulación de un problema más preciso; propone que en colectivo

se decida la metodología de trabajo, se obtengan los resultados y sea la discusión la que determine su validez

y permita saber hasta donde el problema está resuelto y busca que también sea colectivamente como los

estudiantes encuentren otros espacios en los cuales puedan aplicarse el conocimiento adquirido.

1.1.2.1.1 Las preteorías o preconceptos de los estudiantes

Desde hace muy poco tiempo, las investigaciones en enseñanza, dieron valor a las preteorías de los

estudiantes en el aula de clase. De las investigaciones realizadas por Segura y otros (1993) se tienen las

siguientes afirmaciones: 2

“Frecuentemente los maestros nos sorprendemos cuando constatamos que nuestros estudiantes, a pesar de haber obtenido buenas calificaciones en la clase, a pesar de haber dado respuestas acertadas a los cuestionarios y a pesar de haber resuelto infinidad de problemas, cuando tienen que interpretar (o aún, de describir) fenómenos de ocurrencia cotidiana que se relacionen con lo que supuestamente aprendieron, responden como si nunca hubiesen estudiado....”

Se deduce entonces que independientemente de la escuela, el individuo posee formas espontáneas de

interpretación de la realidad, pero solo recientemente se ha afirmado que en el espacio de la clase es

importante reconocerlas y articular las actividades a partir de ellas. Uno de los elementos que ha sido más

decisivo en el estudio de estas formas espontáneas de explicación, a las que nos referiremos como preteorías,

es su vigencia a pesar de las lecciones escolares.

Encontramos entonces que lo que la escuela logra con más frecuencia en el aula es la convivencia de dos

formas de explicación; una derivada de la clase, para la clase, y otra espontánea, para la vida. Encontramos

también que esta convivencia no dura mucho tiempo; por el contrario, relativamente poco tiempo después

2 Tomado de: LA ENSEÑANZA DE LA FISICA DIFICULTADES Y PERSPECTIVAS. SEGURA 1993

FIGURA No 6 Ilustra la forma de trabajo del Constructivismo

CAMBIO

CONCEPTUAL

PRETEORIAS

SOLUCION DE

SITUACIONES O

PROBLEMAS

8

de abandonarse la escuela, la única forma de explicación que se mantiene es la preteórica y lo único que se

perpetua de la vida escolar es el vocabulario.

Las ideas previas no son tan “previas”, no sólo por el inevitable contacto con formas elaboradas de

explicación que ofrecen los medios de comunicación, sino por que las preguntas que las ponen en evidencia

no necesariamente corresponden al tipo de interrogantes que la gente comúnmente se hace. Es posible que

los “errores” conceptuales aparezcan precisamente cuando en el momento en el que a través de las

preguntas se trabaja en una zona de encuentro entre las experiencias cotidianas y el conocimiento científico.

La superación de las ideas puede darse a través de distintas estrategias, entre las cuales estaría la utilización

de analogías capaces de mostrar su inconsistencias, la búsqueda de contradicciones lógicas o experiencias

preparadas para ponerlas en crisis. Aunque como se ha dicho, estas ideas son resistentes, es posible

promover su cambio a través de las discusiones entre los estudiantes o de experiencias que obligan a una

nueva interpretación.

Las preteorías y la coherencia conceptual

Tenemos pues que la clase no puede concebirse como un proceso de construcción teórica

que se realiza sobre un terreno completamente llano. En vez de ello, y teniendo en cuenta

que sobre lo que se trata en clase ya existen esquemas de interpretación teóricos (o

preteóricos), es más apropiado concebirla como una instancia de reconstrucción teórica o

de reconstrucción conceptual.

Teniendo en cuenta la existencia de concepciones espontáneas (que son inevitables), lo que frecuentemente

se da en la clase ante la presentación real o evocada de una situación sobre la cual se tratará, es ambivalente.

La misma situación producirá para el estudiante un significado y otro para el maestro: una respuesta desde la

preteoría (estudiante), otra desde la teoría (maestro).

Esta situación nos lleva a redefinir la clase concibiéndola ahora como la instancia escolar en la cual se pasa

mediante el reemplazo de una forma de interpretación a otra, más elaborada y que apunta a la

conceptualización teórica. Una definición en estos términos posee dos elementos importantes. En primer

lugar la idea de reemplazo y por otra parte, el convencimiento de que es posible un aproximamiento gradual,

en etapas o niveles, al aprendizaje de la teoría, cuestión que al menos en la práctica usual no se toma en

cuenta puesto que se pretende que en un solo paso (en la clase) se puede pasar de un no saber a un saber

bien, sin tener en cuenta la existencia tanto de preteorías como de los procesos de teorización que en la

historia de la ciencia –por ejemplo- se han dado paulatinamente.

Fue a partir de la reflexión sobre la necesidad de un cambio en la concepción de clase, de conocimiento y la

importancia de las preteorías en el aprendizaje que se llegó a la idea de realizar un cambio metodológico y de

pensar el aprendizaje como cambio conceptual, por oposición al aprendizaje por transmisión de

conocimientos. Son muchas las alternativas didácticas creadas bajo éstos principios, entre éstas encontramos

las Actividades Totalidad Abiertas ATAs.

9

1.1.2.1.2 Una alternativa didáctica: ATA’s3 (NUCLEOS PROBLEMICOS)

Las ATAs son una alternativa didáctica en torno a Actividades Abiertas para la enseñanza de las ciencias que

propone Segura D. y otros (1986, 1989) para la clase de ciencias. La estructura propuesta por las ATAs,

permite involucrar en el trabajo de aula, elementos importantes para la formación del estudiante como son el

trabajo a partir de situaciones problema o estudio de fenómenos cotidianos, que permiten la exteriorización y

confrontación de preteorías y el surgimiento de conflictos que generan interés en los estudiantes por lo que

se hace en la clase, que por medio de las discusiones, logra acercar al estudiante sucesivamente al

conocimiento del fenómeno o situación estudiada.

Esta propuesta didáctica para la enseñanza de las ciencias, ATAs, surgió de nuestro contexto y ha sido

probada en varios proyectos de investigación educativa por maestros investigadores a nivel Distrital y

Nacional, algunos de éstos proyectos han sido financiados por el IDEP y COLCIENCIAS.

Las ATAs están enmarcadas dentro de las investigaciones pedagógicas actuales y constituyen una alternativa

didáctica innovadora que consideramos responde a las necesidades y expectativas de éste trabajo. Es por esto

que asumimos las ATAs como la propuesta didáctica que irrigó las prácticas de aula y las actividades con

maestros, de aquí la síntesis que realizaremos a continuación.

Si consideramos la clase como un problema estrictamente didáctico, las ATAs permiten cumplir con tres

elementos que deben tenerse en cuenta en la búsqueda de su optimización, en cuanto logran, la coherencia

conceptual, la coherencia lógica y la coherencia en el formato de la actividad. (ver figura. 7).

a) La manera como se articulan los conocimientos que se construyen con los conocimientos

anteriores que posee el estudiante (aspecto epistemológico)

b) La selección de los temas que se tratan y la determinación de su profundidad, en cuanto ésta

debe responder entre otras cosas, al desarrollo intelectual del estudiante (aspecto lógico).

c) La selección de los temas o problemas que se resuelven en clase, en cuanto la actitud de los

estudiantes frente a ellos (relaciones de apropiación –rechazo, por ejemplo) es determinante para la

captura de intereses por lo que se hace (problemas de pertinencia).

3 Tomado de: Las actividades de investigación en el aula de clase de ciencias. SEGURA y otros. 1995

FINES DE LA

CLASE

Coherencia conceptual (Epistemológica)

Coherencia lógica

Desarrollo intelectual

Pertinencia:

Apropiación e

intereses

FIGURA No 7 Exigencias de las ATAs y su relación con la clase

10

1.1.2.1.2.1 Exigencias a la clase

Desde el punto de vista de la coherencia conceptual (figura 8), es conveniente proponer en clase, situaciones

que cumplan al menos con estas dos funciones:

a) Que faciliten la exteriorización de preteorías y formas espontáneas de descripción y explicación por

parte de los estudiantes.

b) Que permitan al desarrollarse, aumentar la comprensión; esto es, la aproximación paulatina a

formas mas elaboradas de descripción y explicación.

Ahora bien, desde el punto de vista de la coherencia lógica esta se logra si en el desarrollo de la clase se

mantiene siempre presente la comprensión (figura 8):

a) Por una parte, el estudiante debe estar en la capacidad de justificar racionalmente lo que hace.

b) Pero además, la clase, desde el punto de vista de los factores del desarrollo cognoscitivo, debe

procurar situaciones que lo promuevan (conflictos, incoherencias, etc.).

Finalmente, si consideramos las exigencias en torno a la coherencia en el formato de la clase encontramos

que (figura 8):

a) Debe existir una tensión afectiva (interés) del estudiante por lo que hace, de tal manera, que los

problemas que se estudian sean sus problemas y no simplemente los problemas de la clase o del

maestro.

b) En la búsqueda de situaciones interesantes deberá resolverse el problema de las necesidades esto es,

se deberá tratar de convertirla en necesidades e intereses.

Estos requisitos aclaran desde ahora que la actividad escolar no solo deben pensarse como una posibilidad

para el presente más inmediato (del estudiante), como podría pensarse al considerar el grado de apertura de

las actividades y el énfasis en sus intereses, sino que la clase debe proyectarse, a través de las actividades que

se proponen, hacia la formación entendida

FIG No. 8 Exigencias de la clase que surgen de las

consideraciones de la coherencia epistemológica

en sentido amplio. Al mismo tiempo, la clase tampoco puede concebirse en función exclusiva del futuro,

sacrificando tanto los intereses presentes, como las posibilidades de articulación de lo que se hace en clase

con las problemáticas que surgen de la cotidianidad.

COHERENCIA LOGICA

Formas de razonamiento

ininteligibles que apuntan

al desarrollo cognitivo.

COHERENCIA CONCEPTUAL

Actividades que partiendo

de las preteorías apuntan a

la reelaboración de teorías

COHERENCIA CON EL

FORMATO

Problemas que tengan en

cuenta los intereses pero

apunten a la necesidad

ACTIVIDADES DE LA CLASE

11

1.1.2.1.2.2 Características de las ATAs

De acuerdo son los principios descritos, las ATAs, como alternativa didáctica debe poseer las siguientes

características:

a) En la búsqueda de la coherencia conceptual, deben partir de problemas o situaciones problemáticas

tomadas como totalidad y explotarlas en búsqueda de explicaciones racionales que satisfagan

requerimientos precisos en cuanto a su posibilidad de comprensión y su relación con la experiencia.

b) En la búsqueda de la coherencia lógica, al profundizarse en la búsqueda de solución a los problemas

deberá irse tan lejos como sea posible, siempre y cuando en tal exploración exista comprensión por

parte de los estudiantes. En la dinámica de la clase se debe propiciar además la toma de conciencia

de las formas de argumentación y de extrapolación que se utiliza y privilegiar así las formas

colectivas de trabajo: las actividades discursivas.

c) En la búsqueda de la coherencia en el formato, las ATAs deben partir de problemas realmente

interesantes para los estudiantes y permitir la explosión de actividades que surgen de la discusión

de problemas asumidos como propios por parte de los estudiantes.

d) Las ATAs abordan entonces problemas totales, que se relacionan más con una o varias teorías

explicativas, que con un concepto específico. En el desarrollo de cada ATA aparecen actividades

particulares cuyo desarrollo típico (o forma de trabajo) satisface a su vez las tres características

anteriores.

En la práctica, el logro de estos requerimientos depende fundamentalmente de la forma de trabajo, que es lo

que en verdad tipifica tanto el ambiente de la clase, como la propuesta alternativa de enseñanza.(figura 9)

1.1.2.1.2.3 La forma de trabajo

Por las características de la forma de trabajo, lo que se hace en cada caso no es siempre lo mismo –así se trate

de la misma ATA-, pero coincide en todos los casos el objetivo propuesto: propicia la formación de un espíritu

científico, o de una actitud científica. En la exposición que sigue trataremos de distinguir en las formas de

trabajo cuatro momentos típicos:

a) El punto de partida de la actividad,

b) La generalización del interés,

c) La aproximación discursiva a la solución y

d) El trabajo experimental

Usualmente, aunque ésta secuencia aparentemente es rígida (planteamos, por ejemplo, que antes de ir a ver

qué pasa, en una situación problemática, susceptible de ponerse a prueba empíricamente, se debe hacer una

predicción de lo que puede pasar), la duración de cada uno de los momentos y las fronteras de las discusiones

no son precisas. Por otra parte, desde el punto de vista de cambio conceptual, es conveniente anotar que el

grupo de estudiantes, cuando ha cumplido con los cuatro momentos anotados, puede encontrarse realmente

en el punto de partida de la actividad (Segura 1991).

12

FIGURA No. 9 Formas de trabajo

Esto se explica porque se trata de una actividad de investigación en la cual se están poniendo a prueba las

preteorías de los grupos de trabajo y no son en consecuencia experimentos genuinos (en los cuales las

hipótesis coinciden con los resultados que se obtienen), sino de observaciones, esto es, de resultados

anómalos en búsqueda de teorías que los explique (conflicto) (Segura y otros 1981).

El punto de partida

Usualmente las actividades se originan de un proyecto en desarrollo o de la presentación –por parte del

maestro o de un estudiante- de una situación problemática. Se trata muchas veces de una pregunta

sorprendente que se refiere a acontecimientos cotidianos que por su ocurrencia ordinaria se consideran

evidentes. En éstas preguntas lo característico es que se trata de acaeceres cotidianos sobre los cuales no se

ha reflexionado y la invención de explicaciones conduce a discusiones muy prolíficas y en alternativas de

solución (preteorías múltiples).

Existen también situaciones que bien son preparadas explícitamente por el maestro o surgen de actividades

que se estén realizando. Usualmente se trata de casos más alejados de la cotidianidad y, cuando se exploran,

en ellos se aprecia frecuentemente la capacidad sorprendente de los estudiantes para inventar explicaciones

y para proponer situaciones de contrastación.

Estas situaciones particulares se derivan de totalidades mayores en cuanto se presentan dentro del desarrollo

de un proyecto, o en la exploración de una pregunta más general. Estas totalidades más amplias son las ATAs

propiamente dichas en las cuales, las preguntas que se suscitan aparecen de forma natural. Para comprender

esto puede anotarse que una ATA puede ser la construcción de un motor eléctrico, o de una cámara oscura o

en general, la exploración de una pregunta que se convierte en generadora de otras, como en el caso de la

ebullición del agua.

Generalización del interés

Esta etapa en el desarrollo de la actividad es inseparable de las demás, mas que una etapa, es un propósito

constante durante la clase: se trata de lograr y mantener el interés de los estudiantes por lo que se hace. Para

ello deben tenerse en cuenta tres factores. Uno derivado de la temática que se estudia: ésta debe ser

contextualizada socialmente, esto es, pertenecer a las inquietudes reales de los estudiantes. Otro, derivado

de la dinámica de la actividad; como lo anotábamos antes la actividad fundamentalmente es de exploración y

por ello cobra importancia el que el interés del grupo sea contagioso. Finalmente, un último factor se deriva

de la motivación individual, esto es, de ver lo que se ésta tratando de resolver como un reto intelectual para

quien lo estudie. En general, los problemas y preguntas que se plantean, han sido elegidos por la clase

(1)

PUNTO DE PARTIDA

(3)

TRABAJO

EXPERIMENTAL

(2)

APROXIMACION

DISCURSIVA

(2)

GENERACION DE

INTERESES

(1)

NUEVO PUNTO

DE PARTIDA

13

precisamente por el conocimiento que el maestro tiene de sus estudiantes y del entorno, él sabe que se trata

de temas interesantes.

La aproximación discursiva

Para un espectador de la clase, esto es, para alguien que la mira desde afuera, esta

actividad es la más sorprendente. En vez de observarse un expositor frente a un grupo de

estudiantes que atentamente escuchan y anotan en sus cuadernos lo que su maestro

señala como importante, lo que se aprecia es la actividad espontánea de discusión entre

estudiantes, unos gritan, otros comentan con los de la otra mesa, unos están de pie, otros

se agrupan en torno a sus compañeros formando pequeños grupos. etc. Es, si se quiere,

una situación de indisciplina colectiva, juzgada desde las normas escolares habituales.

En la actividad discursiva se fomenta el trabajo en grupo y se relega a un segundo plano la

actividad individual. Si alguien cree poseer la aproximación correcta, no basta con estar

convencido de ello, ni de que el maestro este de acuerdo con él. Lo importante es que esté

en capacidad de convencer al grupo acerca de la justeza de su aproximación.

El centro de la actividad es, como se ha repetido, buscar una explicación (como respuesta a

un por qué, o como predicción: qué sucederá si ...) que satisfaga al grupo. Y en ciencias

naturales (y quizás en matemáticas) éste propósito si es posible no sólo teórica, sino

prácticamente. No se trata únicamente de ejercitar las formas de razonamiento, ni sólo de

adiestrarse en la búsqueda de nexos, similitudes y analogías entre acaeceres

aparentemente distantes. Se trata también de garantizar que las discusiones pueden

definirse. Y en ciencias naturales, las discusiones sí pueden definirse puesto que en última

instancia debe ser posible dirimir la discusión mediante la referencia empírica. Esto

difícilmente puede lograrse fuera de las ciencias naturales. Pero si es cierto que la

experiencia es el juez último, antes de utilizarla deberemos cerciorarnos de la coherencia

lógica de lo que se propone y trata de justificar lógicamente de lo que buscamos mediante el

experimento: para que el experimento sea útil su realización debe contestar una pregunta

muy clara y precisa que debe enunciarse antes de comprender la actividad empírica, y

lograr tal precisión es difícil.

El trabajo empírico

No siempre es necesario llegar al trabajo empírico para dilucidar un problema, auque

siempre las alternativas frente a un problema se dirimen por referencia a la experiencia.

Cuando después de la discusión persisten diferentes puntos de vista que conducen a

predicciones distintas, o se ha llegado a una predicción única compartida por todos, o es

necesario dirimir la polémica o poner a prueba la predicción mediante la experiencia. Y el

carácter del trabajo empírico es una de las tipicidades de la forma de trabajo que orienta a

las ATAs.

14

Antes de emprender el trabajo empírico, propiamente dicho, las diferentes alternativas

deben haber asumido la forma de predicción. Si no existe predicción es imposible obtener

respuestas del montaje experimental. Estas circunstancias conducen a concebir el trabajo

empírico de una manera totalmente diferente a la usual, en donde o bien se lleva a los

estudiantes a que “vean” (cosas que no se han preguntado, y sobre las cuales no existe

ningún interés de observación), o bien se pretende deducir alguna ley, o comprobar otra,

pero siempre desde la perspectiva teórica del maestro. Si los montajes experimentales y la

actividad de laboratorio, como totalidad, obedecen a las predicciones de los estudiantes, la

estructura de la actividad es completamente distinta puesto que la teoría que la inspira no

es la teoría (terminada) del maestro o del texto, sino de la preteoría del estudiante.

1.1.3 Implicaciones

Esta investigación sobre el desarrollo y avance de las estrategias pedagógicas en Colombia

y el mundo y dar una mirada a la situación actual de la educación nos permite resaltar

algunos puntos importantes que ayudan a guiar nuestra investigación:

Con los avances científico-tecnológicos que inundan el mercado actual, se corre el riesgo de vivir en poco

tiempo en un mundo mágico e incomprensible para el hombre. Los aparatos tecnológicos que

normalmente usa y desecha, serán “cajas negras” de los cuales dependerá cada día más, generando una

actitud pasiva y resignada en un mundo desconocido. Desde éste punto de vista, cobra importancia el

estudio de temas concernientes a la física, en particular de la física cuántica, pues es ésta la que posibilita

una aproximación a la comprensión del funcionamiento de estos.

Las investigaciones recientes en educación, han demostrado que los estudiantes quieren aprender más

sobre fenómenos y hechos cotidianos a su alrededor. A este respecto, la educación y para nuestro caso

específico, la clase de física, debe responder a estos requerimientos, siendo el elemento de enlace con

una realidad por momentos extraña para ellos.

En uno de los mayores descubrimientos del presente siglo, la psicología genética demostró que las formas

de pensamiento y de representación de la realidad, variaban significativamente entre los niños y los

adultos; antes de la clase, los estudiantes poseen modelos de explicación propios creados en la

interacción con las actividades cotidianas que no son tenidos en cuenta en el proceso por el adulto. A

partir de allí, podría decirse que el principio sobre la linealidad y la continuidad en la educación, que

postula la pedagogía tradicional, ha sido desvirtuada por la psicología genética al encontrar diferencias

significativas en la comprensión y explicación del mundo en cada uno de ellos. Pero a pesar de esto, en

nuestro país se sigue practicando masivamente este modelo pedagógico, en escuelas y colegios.

Las investigaciones científicas y educativas se encuentran en instancias diferentes, mientras que la

investigación científica se desarrolla a pasos agigantados, las prácticas educativas siguen rigiéndose por

modelos tradicionales basados en contenidos de siglos pasados, es decir, la ciencia que se enseña es

anacrónica y los métodos educativas dogmáticos y lineales (Kuhn, Segura y Arco)

15

Las investigaciones pedagógicas realizadas, permite deducir que las prácticas educativas actuales

impulsadas por los nuevos modelos pedagógicos, entre estas las ATAs, posibilitan en el estudiante, una

aproximación progresiva a la comprensión del funcionamiento de los dispositivos tecnológicos que

rodean su cotidianidad, proporcionándole sentido al aprendizaje de la física en el aula de clase. Estas

nuevas pedagogías le permiten de igual forma al estudiante, hacer aproximaciones cada vez más

elaboradas del contexto cotidiano en el contexto escolar, dándole una visión más científica del mundo.

Estas nuevas tendencias metodológicas, adoptadas en éste trabajo, permite cambiar la visión que se

tienen tradicionalmente, dónde el maestro ya no es el poseedor del conocimiento y poder absoluto, sino

un guía que acompaña, coordina y controla el flujo de información en la clase. Además debe tener una

mentalidad abierta que le permita adaptarse a una dinámica de clase cambiante, donde se abre un

espacio de discusión en la cual, la opinión del estudiante es muy importante para el desarrollo y éxito de

la clase, y además el trabajo en grupo relega a un segundo plano el trabajo individual y las largas

exposiciones del profesor.

3.2. Resultados de las actividades de aula

A continuación se realiza la descripción de los resultados obtenidos en las actividades de aula basadas en la

exploración y sensibilización de intereses e inquietudes, que coincidieron con los resultados de la monografías

de grado mencionada anteriormente, y estructurada por la metodología y forma de trabajo de las ATAs.

Inicialmente se realizó un trabajo de exploración para tratar de aproximarnos a la explicación del

funcionamiento de una alarma con fotocelda, que se tomo como problema inicial. Alrededor de este se

generaron aproximaciones discusivas sobre su funcionamiento, preguntas, explicaciones, confrontaciones de

las explicaciones de los estudiantes, ensayos con la alarma que desencadenaban en nuevas explicaciones y

relación del problema con sucesos cotidianos de los estudiantes.

De ésta actividad surgieron nuevas preguntas referentes a ¿qué es la luz?, ¿cómo funciona el circuito eléctrico

de la alarma? Y ¿cómo funciona la fotocelda y que función desempeña en la alarma? (ver fig 27, pág 107).

Cada pregunta desencadenaba nuevas preguntas y situaciones que guiaban la ruta del desarrollo de la clase,

por tanto se puede inferir que inicialmente no había una secuencia estrictamente determinada sino que

variaba acorde a las necesidades de la clase, es decir, al rumbo que guiaban las discusiones de los alumnos.

De esta forma se desencadeno una secuencia que abarco gran parte del plan de estudios de grado 11.

Por ejemplo, el estudio de la luz, permitió realizar actividades planteadas por el maestro que posibilitaron la

comprensión del comportamiento la luz como onda y como partícula(ver fig.28). Dichas actividades estaban

orientadas a tratar de resolver los siguientes interrogantes:

¿Qué posición debe adquirir un observador para mirar un objeto ubicado en el techo desde un espejo

puesto en el piso?

¿Es posible ver una vela prendida en un vaso con agua?

¿Con que ángulo se refleja en un espejo, una recta dibujada en un papel?

¿A qué distancia se ve una imagen en un espejo plano?

16

¿Porqué nos vemos al revés en una cuchara?

¿Qué cambios se observan, si en un recipiente que contiene una moneda al agregar agua?

¿Qué sucede si hacemos incidir un rayo de luz láser en un recipiente con agua coloreada?, ¿con agua

coloreada y aceite?

Hasta este momento se pudo observar que los estudiantes tenían una concepción particular de la luz y que su

trayectoria era una línea recta. Para confrontar ésta teoría y ponerla en conflicto el maestro propuso nuevas

situaciones como:

¿Cómo será el punto de luz que pasa por un pequeño orificio al hacer incidir luz desde una lámpara?

¿Qué se observa si miramos el sol a través de un hueco minúsculo en una cartulina negra?

¿Qué sucede si hacemos pasar luz solar a través de objetos transparentes?

¿Qué se observa al mirar el sol con una pluma de ave?

Porqué se produce el arco iris?

¿Los colores del arco iris están siempre en el mismo orden?

¿Qué es una onda?, ¿Cuáles son sus características?

Como resultado de esta confrontación los estudiantes llegaron al consenso general respecto a que la luz

presenta los dos comportamientos de partícula y de onda. A su vez éstas actividades desencadenaron nuevas

preguntas y situaciones que abrieron la oportunidad de trabajar sombras, pigmentos y colores y su

interacción con algunos materiales (ver fig 28, pág 108) como por ejemplo:

¿Qué es una sombra?, ¿Cómo es la sombra en superficies planas, inclinadas, huecos, etc.?

¿Cuáles son los pigmentos primarios?

¿Cuáles son los colores primarios de la luz?

Si tenemos varias láminas de colores diferentes y acercamos un bombillo rojo, ¿qué sucede?, ¿con un

bombillo verde?...

El resultado de las actividades nos llevó a estudiar la estructura de la materia y por tanto los modelos

atómicos hasta llegar al estudio del modelo atómico de Bohr y aproximarnos de la cuantización de la energía

(ver fig 28, pág 108), por medio de actividades como:

¿Por qué se calientan las láminas?

¿Por qué se calientan unas más que otras?

¿Qué es un átomo?

¿Cómo es la estructura del átomo?

¿Qué es un fotón?, ¿Qué son los cuantos de energía?

Al estudiar y lograr una aproximación a la comprensión de éstos temas algunos relacionados con la física

cuántica fue posible explicar el funcionamiento de la alarma (problema inicial de las actividades) y de otros

dispositivos tecnológicos con los que nos encontramos en el quehacer cotidiano como el funcionamiento del

alumbrado público, puertas de los ascensores, puertas de centros comerciales, contadores fotovoltáicos,

sistemas de seguridad entre otros. De aquí partió la idea por parte de los estudiantes de construir modelos

que funcionaran con dispositivos fotovoltáicos, y en vista de la necesidad de entender como se elaboraba un

circuito eléctrico se comenzaron a trabajar temas como:

electrostática

circuitos eléctricos

17

análisis y solución de circuitos

generadores eléctricos

fotoceldas

Tipos de fotoceldas y sus características

efecto fotoeléctrico

dispositivos eléctricos y electrónicos elementales que utilizamos en la construcción de los proyectos.

Luego continuamos con la planeación y construcción de proyectos de la cual surgió la necesidad de estudiar

electricidad y magnetismo integrando temas como:

Ley de Coulomb

Electricidad

Potencial eléctrico

Corriente eléctrica

Fuentes de corriente

Leyes de Kirchoff

Ley de Ohm

De aquí nos centramos en la fotoelectricidad y el Efecto Fotoeléctrico, donde los estudiantes construyeron

modelos mecánicos simulando el suceso del Efecto Fotoeléctrico, para establecer el grado de comprensión

conceptual de los estudiantes.

Finalmente llegamos al diseño y construcción de modelos de un sistema de alarma casera fotoeléctrica que se

activara con el anochecer, un sistema de alumbrado público y un sistema de puerta eléctrica fotovoltáica con

motor paso a paso (ver anexo 8).

Para éste último paso se buscaron los planos eléctricos y realizar su análisis y montaje, lo que nos llevó a

averiguar sobre el funcionamiento de algunos elementos electrónicos como el integrado 555 y condensadores

cerámicos entre otros, dentro del circuito a construir.

A continuación se presentan las actividades desarrolladas . Es de anotar que la justificación

y explicación metodológica se realizó con anterioridad. (ver pág 79)

107

APROXIMACION A LA EXPLICACION DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA ALARMA QUE FUNCIONA CON LUZ

OBSEVACIONES

RELACIÓN CON SUCESOS COTIDIANOS

ENQUECIMIENTO

DE LA EXPERIENCIA

RELATIVISA

NUEVAS PREGUNTAS

¿QUÉ ES LA

LUZ?

¿CÓMO FUNCIONAN

LOS CIRCUITOS

ELECTRICOS?

¿CÓMO

FUNCIONA UNA

FOTOCELDA?

CONOCIMIENTO USUAL

CONCEPTOS PROPIEDADES DE LA LUZ EFECTO FOTOELECTRICO

DISCUSIONES CONSENSOS PREGUNTAS DISEÑOS DE EXPLICACION CONTRASTACIONES NUEVAS EXPLICACIONES

Figura No. 27 Diagrama de la actividad inicial de aula

1

¿QUÉ ES LA LUZ?

¿Qué

cambios

observas si

en un

recipiente

con una

moneda si

luego se

introduce

agua?

¿CÓMO FUNCIONA UNA FOTOCELDA?

¿CÓMO FUNCIONAN LOS

CIRCUITOS ELECTRICOS?

¿A qué distancia

y con que

ángulo un

observador se

debe localizar

para ver un

objeto en el

techo en un

espejo puesto

en el piso?

¿Qué

observas al

mirar por un

orificio

minúsculo

en una

cartulina el

sol?

¿Cuál es la

relación

entre el

ángulo de

incidencia

y al ángulo

de

reflexión?

¿Por qué

las

posiciones

de los

observador

es son

diferentes?

¿Qué

función

cumple la

fotocelda

en un

circuito?

¿Qué es

un

generador

de

energía?

¿Qué tipo

de energías

existen?

¿Cómo

funciona

un motor

eléctrico?

¿Cómo

funciona

un

electroscop

io?

¿Cómo

construir

un modelo

del

funcionami

ento de

una

fotocelda?

¿Qué

dispositivo

s

tecnológico

s funcionan

con

fotoceldas?

¿Qué es el

efecto

fotoeléctrico?

¿Qué

característi

cas se

deben

cumplir

para

general

fotoelectrici

dad?

¿Qué es

un

electrón?

¿Qué es la

electricidad?

¿Por qué

el orden de

los colores

del arco

iris

es siempre

el mismo?

¿Por qué

se ve más

grande la

moneda?

¿Por qué se

forman los

espejismos?

¿Por qué el

cielo es

azul?

¿Qué diferencia hay entre pigmentos

y colores

¿Cómo un

electrón

puede

pasar de

un nivel de

energía a

otro?

Construcción de montajes eléctricos con

fotoceldas

Presentación de los montajes en el día de la

ciencia

¿Qué

diferencias hay

entre los

conductores,

aislantes y

semiconductor

es?

¿Por qué al colocar

láminas metálicas de

diferentes colores a

una fuente de luz

unas se calientan

más que otras?

¿Qué es

una onda?

¿Cómo está

constituida

la materia?

¿Qué es

un átomo?

¿Por qué los

electrones

pasan de un

nivel a otro?

¿Qué es

un fotón?

¿Qué

diferencias

hay en su

estructura

molecular? ----NIVEL 1:Discusión y estudio de fenómenos cotidianos derivados problema derivadas de la pregunta inicial

-----NIVEL 2: Planteamiento de preguntas o fenómenos derivadas de la situaciones anteriores que permiten profundizar en la comprensión de estos

fenómenos

-----NIVEL 3: Preguntas y fenómenos que permiten profundizar y puntualizar sobre la ocurrencia de los fenómenos estudiados y

aproximarse a la construcción de la teoría científica relacionándola con diversos fenómenos cotidianos

Figura No. 28. Diagrama de temas de

las actividades de aula

2

LUZ

Reflexión

Refracción Difracción

Interferencia

Sombras

Pigmentos

Colores

Modelos

atómicos

PAQUETES DE

ENERGIA

Interacción de la

materia

relacionado con

la luz y los

colores

Estructura de la

materia

Configuración

electrónica

Tipos de

materiales

Frecuencias

de la luz

EFECTO FOTOELECTRICO

Semiconducto

res

Sistemas

fotovoltaicos

Materiales

semiconductores

Tabla

periódica

Foto emisión,

Fotoconductivid

ad y

fotoelectricidad

Características de

la radiación

electromagnética

Electrostática

CIRCUITOS

ELECTRICOS

Corriente

electrica

EFECTO

FOTOELECTRI

CO

Dispositivos

tecnológicos

cotidianos

que funcionan

con fotoceldas

Ley de

Coulombio

Puerta eléctrica de centro

comercial

Análisis de

circuitos

Leyes de

Kirchof

Resistencia,

voltaje y

corriente

Alarma de seguridad para una

casa

Sistema de alumbrado

público

Ley de ohm

Medida de

resistencia,

corriente y

voltaje

FIGURA 29. Diagrama por temas de las actividades de aula

3

3.3.1 Actividad 1

¿ CÓMO FUNCIONA UNA ALARMA QUE TIENE EN SU CIRCUITO UN DISPOSITIVO

FOTOVOLTAICO ?

NIVEL: Undécimo. Adolescentes entre 15 y 18 años

INSTITUCION: Colegio Gabriel Echavarría (Madrid-Cundinamarca)

ASIGNATURA: Física

PERÍODO: Un mes y medio

FASE: Exploración de preteorías

LUGAR: Laboratorio

ORIGEN DE LA ACTIVIDAD: Situación planteada por el maestro.

DESCRIPCION DE LA ACTIVIDAD

El estudio de la forma de funcionamiento de una alarma con dispositivos fotosensibles, se

propuso como una actividad central partiendo de los intereses y necesidades de los alumnos.

(ver anexo 7)

.

La actividad comenzó por iniciativa de la maestra quien a partir de una discusión anterior,

sobre el desarrollo de la ciencia y al tecnología actuales y su incidencia en el diario vivir,

presentó a los alumnos, un modelo de alarma con un dispositivo fotosensible.

La pregunta con la que partió la actividad fue ¿cómo funciona la alarma? esta actividad se

propuso para trabajar en torno al funcionamiento y aplicación tecnológica de dispositivos

fotovoltaicos. Los alumnos nunca habían explorado este problema, ni se habían preguntado

antes por ello, a pesar de ser cada día más cotidiano.

Se permitió la interacción de los estudiantes con el dispositivo para que iniciaran la

exploración de su funcionamiento. De inmediato los alumnos se acercaron, la miraron y

movieron las llaves, y cuando se activó la alarma, se generalizó una actitud de asombro sobre

su funcionamiento, otros comenzaron a tocar el timbre, a jugar con el aparato, pero la

atención se centró sobre ¡el aparato azul que se encontraba encima!, algunos preguntaban

4

«¿qué será eso?» Para los muchachos fue desconcertante y se vieron impedidos para

explicar lo ocurrido. Algunos se mantuvieron callados y pensativos, otros comenzaron a

comentar en pequeños grupos lo que pensaban a dar sus explicaciones tímidamente entre

ellos.

Entonces la maestra empezó a preguntar a los alumnos cómo funcionaba el dispositivo y un

estudiante fue el primero en atreverse a decir que la luz tenía algo que ver, lo cual fue

apoyado por el grupo. Después de algún tiempo, se comenzaron a dar algunas ideas como:

«... la luz debe prender la alarma y la llave cierra el circuito para que suene. » , «.si se tapa el

aparato azul se activa la alarma...», «...“ esa cosita azul es como la que tienen los postes de la

calle esa es al que debe hacerla algo a la alarma... »; al preguntarle a la niña porque decía

eso ella señalo precisamente hacia un poste de luz que se observaba desde el laboratorio. En

ese momento surge la idea de una alumna «...al anochecer se prenden las luces de las calles

y se apagan al amanecer»

A partir de las afirmaciones anteriores, iniciamos una nueva reflexión sobre como funcionan

los postes de la luz:, para ver si ello ayudaba a explicar el problema propuesto ¿ quién

prenderá la luz de la calle en las noches ?, ¿por qué cuando comienza a oscurecer se

prenden las luces ¿para qué servirá el cosito azul ?, ¿qué hace la luz con ese dispositivo? y

algunas otras como: ¿que otros aparatos o situaciones conocen que funcionen de manera

similar?. Los alumnos comienzan a enunciar algunas: «las puertas de algunos

supermercados, cuando te acercas se abren solas... », «la máquina que maneja el papá en

fábrica, que deja pasar las baldosas contándolas..»

Para la siguiente clase se dejó el tema de investigación mirar que otros dispositivos funcionan

en forma similar y se obtuvieron respuestas como “ascensores”, “baños de centros

comerciales”, “ contadores de fábricas”.

Teniendo como base esto se aumentó la curiosidad por saber como funcionaba la alarma y

comenzaron a realzar investigaciones. Uno de los alumnos le preguntó a su papá y el habló

de las fotoceldas, otros realizaron lecturas en libros de electrónica y comenzaron a utilizar

conceptos técnicos para expresarse como: «las fotoceldas funcionan con la incidencia de los

rayos de luz », « las fotoceldas son dispositivos electrónicos... ».

Ahora el interrogante era ¿cómo funciona la fotocelda? , ¿qué hace que sea sensible a la

luz?, ¿cómo es que acciona el circuito ?, ¿por qué se prende el alumbrado público al

atardecer y se apaga al amanecer ?, ¿por qué se abren las puertas del centro comercial? .

La curiosidad era tal que insistieron en destaparla y desbaratarla, así que esto fue lo que se

hizo, se consiguió una fotocelda dañada en el desván del colegio y se hicieron predicciones

sobre su funcionamiento como: « los rayos de luz chocan en la lámina y con todo lo que tiene

por dentro debe hacer que funcione la alarma». Sin embargo otros consideraban el

5

funcionamiento independiente del sensor: «el sensor debe funcionar como un conector de

corriente», « el timbre funciona como un circuito cerrado y la alarma se activa cuando se la

forzar la chapa», «si se desconecta el sensor, queda todo sin corriente porque se interrumpe

el flujo de corriente ». También surgieron preguntas sobre los elementos que contenía Hasta

este momento se notaban sensaciones de curiosidad, pero a la vez de frustración por no

saber explicar lo que sucedía.

Se llevó luego un contador fotovoltaico y se puso a funcionar . Con ello se dio la posibilidad

que los estudiantes lo miran y manipularan. De la actividad se sugieren comentarios como: «...

yo quiero aprender a hacer cosas así...», «...primero quiero aprender sobre electricidad...»,

«..eso es muy complicado...».

En una plenario posterior se llegó a la conclusión de que los conocimientos que tenían hasta

el momento no eran suficientes para comprender el funcionamiento y se manifestó el deseo

de saber más sobre temas como la luz, ¿qué pasaba con la fotocelda y la luz?, ¿cómo se

construyen circuitos? Y el deseo por construir sus propios circuitos y algunos se sorprendían

de pensar en que podrían construir cosas similares.

ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD:

Para el análisis de esta ATA se tuvo en cuenta las observaciones anotadas en cada clase por

la profesora, los apuntes en los cuadernos de los estudiantes y algunas reflexiones en torno a

las explicaciones de los jóvenes sobre el funcionamiento de la alarma.

ORIGEN DE LA ACTIVIDAD

La intención de la maestra fue presentar una situación sorprendente e interesante, que

permitiera explicitar la inquietud y necesidad de los estudiantes por aprender sobre el

funcionamiento de aparatos tecnológicos. Una vez iniciada la actividad, encontrar el espacio

para expresarse, dejar la monotonía y poder desenvolverse con tranquilidad, fue un choque

tremendo y más lo fue, cuando ellos mismos dijeran y determinaran el rumbo de la clase.

Se comienzó a suscitar en los estudiantes un cambio de actitud, al principio de frescura, pero

la misma dinámica de la clase exigía leer, documentarse, preguntar y lo más extraño para

ellos dibujar.

El desarrollo de la actividad, inmerso en un cambio metodológico, generó en los estudiantes,

el deseo por responderse sus preguntas y al ver que la maestra no les daba respuestas

determinantes y acabadas sino, que por el contrario, creaba más interrogantes les llevó a leer

e investigar sobre dispositivos fotoeléctricos.

Con el transcurso de las secciones, cuando se pensaba que se acercaban a la respuesta de

la pregunta y por el contrario se hacían más, se dieron cuenta que se amplió el campo de

6

estudio, y que era indispensable conocer sobre otros temas que en este momento cobraban

importancia como la luz, la importancia de la interacción de la luz con la fotocelda, la

generación de energía eléctrica a partir de la luz, circuitos eléctricos etc, es decir, que aunque

en parte ya habían respondido la pregunta inicial este era el punto de inicio de muchas otras

actividades, que les permitiría ampliar y profundizar sus conocimientos, para alimentar así sus

respuestas.

Desarrollo de la actividad

Planteamiento de la situación:

Como ya se mostró en la descripción de la actividad se trataba de aproximarnos a la

explicación del funcionamiento de una alarma con dispositivos fotovoltaicos partiendo de la

exploración de su funcionamiento.

Dominio práctico de la situación:

Se pretendió llegar a que los jóvenes pudieran dar la respuesta más aproximada al

funcionamiento de una dispositivo fotovoltaico, desde sus preteorías y fueran elaborando sus

respuestas con base en la experiencia, la investigación y la discusión en clase. Se partió de la

exploración del papel que juega la luz en la interacción con la fotocelda, la generación de

corriente al interactuar la luz con la fotocelda y su aplicación en diversos aparatos

tecnológicos, para luego sustentar su funcionamiento desde la teoría científica hasta llegar a

relacionarlo con el efecto fotoeléctrico y poder solucionar la problemática planteada, desde

una concepción más científica, construida por los alumnos

Las primeras explicaciones:

Poco a poco, los alumnos, fueron expresando lo que pensaban, y en la interacción se logró

iniciar una búsqueda hacia las posibles explicaciones. Las respuestas iniciales fueron. «la luz

algo tiene que ver con el cosito azul para que funcione la alarma », «el timbre funciona con un

circuito cerrado y la alarma se activa al forzar la chapa », «Si se desconecta el sensor, queda

todo sin corriente, porque se interrumpe el flujo de corriente», «Los rayos de luz chocan sobre

la lámina y con todo lo que tiene por dentro debe hacer que funcione la alarma».

Construcción de representaciones:

Al reflexionar en torno a lo planteado, específicamente a cerca de cómo funciona la fotocelda,

los jóvenes después de discutir plantearon la incidencia de la luz como agente activador de la

alarma. Siguiendo esta idea, el maestro logra desviar la atención sobre otros dispositivos.

7

Las actividades se encaminan de tal manera, que se logra la construcción de explicaciones

sobre el funcionamiento del dispositivo fotoeléctrico, pero se genera la inquietud por

profundizar más, porque aunque se halla destapado el dispositivo sigue siendo una ”caja

negra” para los alumnos.

Esta experiencia los lleva a determinar que para que funcione la alarma es necesario que

halla poca luz, y que la ausencia de luz es la que de alguna forma cierra el circuito eléctrico

“aunque prácticamente no se vea abierto”.

Realizaron analogías del funcionamiento de la alarma con el alumbrado público, los

ascensores y puertas de supermercados a nivel microscópico y concluyeron que

definitivamente este era el punto de partida para comprender el funcionamiento de estos “

aparatos tecnológicos”.

Preguntándole al modelo:

De los diálogos captados, se presume que la clase fue exigiendo con el tiempo una mayor

coherencia en los juicios de explicación. Por ejemplo cuando se advirtió de la incidencia de la

luz en el sensor, reflexionaban ¿por qué será que al haber ausencia de luz el sensor activa la

alarma?, ¿qué sucede dentro del sensor?, ¿cómo está hecho el circuito que aparece activarse

cuando no hay luz?, ¿será que la alarma funcionará sin el sensor?.

Algo interesante fue que los alumnos comenzaron a formar diferentes argumentos en la

discusión y confrontaban sus ideas pero buscaban siempre llegar a un acuerdo y construir una

teoría de grupo. Finalmente el grupo llegó a la deducción que era necesario estudiar y

aprender de otros temas como la luz y circuitos para poder resolver el problema planteado.

Por este motivo esta actividad se convirtió en el punto de partida de muchas otras, de las

cuales describiremos algunas a continuación.

8

DIAGRAMA DE LA ACTIVIDAD

PREGUNTAS ACTIVIDADES TEMATICAS

-¿ cómo funciona la alarma ? PRESENTACION DEL

PROBLEMA

Hipótesis sobre el funcionamiento de la alarma

COMPARACION CON

OTROS DISPOSITIVOS

FOTOVOLTAICOS

Mirando lo cotidiano

A CERCA DE LAS

DIFERENTES

REPRSENTACIONES

Modelos de explicación

DESENCADENAMIENTO

DE OTRAS ACTIVIDADES

Conceptos y temas a tratar para comprender el funcionamiento de la alarma

APLICACIÓN

Utilización del efecto fotoeléctrico en la vida cotidiana. Construcción

de algunos modelos a escala

-Alumbrado público

-Puertas de supermercado

-Ascensores

-Organizadores de baldosas

-Contadores

-Los rayos de luz chocan en la

lámina y con todo lo que tiene

por dentro debe hacer que

funcione la alarma.

-¿Cuál es la naturaleza de la

luz?

-¿Cómo funcionan las fotoceldas?

-¿Cómo funcionan los

circuitos eléctricos?

-Ondas, cualidades de la luz,

colores y pigmentos,

circuitos, interacción de la luz

con materiales

-Representación de los estudiantes del modelo de la luz

-Maqueta del sistema de

alumbrado público

-Maqueta de un sistema de

alarma fotovoltaico