La argumentacion científica y la enseñanza de las Ciencias

Lo que nos convoca hoy:

• Comprender qué es un argumento en ciencias y la

argumentación como una habilidad científica

• Comprender como utilizar la argumentación científica como

estrategia de enseñanza

• Modelar ejemplos de argumentación en la clase de ciencia.

¿Sardina o Salmón?

TALLER DE ARGUMENTACION – TEMAS SOCIO-CIENTIFICOS – DRAMATIZACION

Actividad 1: ¿Sardinas o Salmón?Imagine la siguiente situación: Hoy sábado en la noche Ud. tiene invitados a cenar a unos amigos extranjeros. Ellos le han señalado que les gustaría comer pescado. Al ir al (super) mercado, se encuentra con que lo único fresco que ha llegado es sardina y salmón. ¿Qué pescado elegiría Ud. para su cena? Genere un argumento simple (DATOS + JUSTIFICACION = EXPLICACION) para justificar su elección (imagine que el valor de los pescados, no es una limitante para Ud.).

Sin embargo, en términos ecológicos o energéticos, no parece muy sustentable alimentarse de salmón si se tienen otros peces a nuestra disposición. Observe la Tabla 1. ¿Qué posición tiene en el salmón en la piramide trófica?

• La energía es fundamental en los procesos del cuerpo.• Somos sistemas abiertos (intercambio de materia y energía)• Toda la energía que emplean los seres vivos se encuentra en forma

de energía química.

La E química esta contenida en los enlaces de las moléculas (orgánicas).

¿Dónde esta contenida la energía química?

LA ESTRUCTURA TROFICA DE LAS COMUNIDADES

De la radiación solar que llega a la Tierra solo el 1% se utiliza en fotosíntesis

Como regla general, el traspaso de energía entre niveles tróficos es muy deficiente especialmente en los últimos (nunca sobrepasa el 10 % de la energía acumulada en el eslabón anterior).

Cuando una oruga se alimenta de una hoja sólo 33 J de 200 J (48 cal), o 1/6 de la energía de la hoja es usada para crecimiento o producción secundaria. La energía utilizada en la respiración celular se pierde como calor.

Eficiencia de producción = Producción secundariaAsimilación

Cuando un humano obtiene energía al comer, por ejemplo 100 gr. de granos (productor) se gasta mucho menos energía,

que al procesar 100gr. de carne producida por un animal.

Actividad 2: ¿Para qué sirve saber ecología?A partir del análisis de la tabla (DATOS), y considerando la teoría ecológica relacionada con

pirámide trófica y traspaso de energía en los ecosistemas (JUSTIFICACIÓN) generar un argumento en contra (EXPLICACIÓN O PROPOSICION) de preferir Salmón en vez de Sardina.

Por lo tanto, uno podría preguntarse, ¿existe una forma más eficiente de generar alimento que nos permitiera alimentar a la población humana?

V/S

Actividad 3: Dramatización, NOS y la investigación en la industria del Salmón

GRUPO 1En Base a este extracto genere un argumento de por qué es importante realizar investigación científica para apoyar la industria del Salmón en Chile (genere además un argumento de por qué NO es tan relevante enfocarse en temas de contaminación producto de esta industria).

GRUPO 2Teniendo todos estos antecedentes en cuenta (ecológicos y ambientales) genere un argumento de por qué sería importante realizar investigación científica para evaluar el impacto ambiental de la producción de salmón (incluya además un argumento de por qué es menos prioritario investigar los problemas de salud del salmón en Chile).

Escenario: Consumo de Salmón (contextualización)

MOTIVACIÓN

APRENDIZAJEInsatisfacción

Concepto nuevo inteligiblePlausible (creíble)

Fructífero o productivo

CONOCIMIENTO acerca de la CIENCIA Acerca de cómo se genera conocimiento científico

CONOCIMIENTO de la CIENCIATramas tróficas

Eficiencia ecológicaNiveles tróficos

Flujo de Energía

CONOCIMIENTO cómo se hace

CIENCIAInferir

Interpretar datosArgumentar…

Toma de Decisiones (por ejemplo, no consumir salmón!)

NoSINDAGACIÓN

CIENTÍFICA

ALFABETIZACIÓN CÍENTÍFICA

CAMBIO CONCEPTUAL

Análisis de la Clase:

¿Qué hemos hecho?

¿Cómo lo hemos hecho?

¿Para que lo hemos hecho?

REFLEXION FINAL

¿Por qué es importante la Argumentación Científica para el aprendizaje de la Biología?

¿Qué relación reconoces entre Naturaleza de la Ciencia, Indagación Científica y Argumentación Científica?

Argumentación como estrategia efectiva de enseñanza de IC, NOS y contenido

“Todas las ideas en Ciencia son evaluadas en contra de explicaciones alternativas compardas con evidencia; la aceptación de una explicación es, finalmente, una evaluación de si los datos

son confiables y relevantes y una decisión sobre cual explicación es la mas satisfactoria”…

National Research Council, pág. 44 (2012)

• El pensamiento crítico es central para el aprendizaje y para hacer ciencia.

• Expertos en pensamiento crítico concuerdan en que la argumentación (el proceso de dialogar de manera argumentativa) es un atributo importante del pensamiento crítico.

• La argumentación en las ciencias en la escuela es ahora un área clave para la investigación y el desarrollo en muchos países.

Competencias científicas prioritarias según PISA:

1. Identificar cuestiones y preguntas científicas que puedan ser respondidas con base a pruebas científicas

2. Explicar o predecir fenómenos aplicando el conocimiento científico

3. Utilizar pruebas (evidencia) científicas para elaborar y comunicar conclusiones y para identificar supuestos, pruebas y razonamiento que las sustentan

Funciones y tipos de argumentación en la clase de ciencias

Argumentación como un fin:Competencia científica que se debe desarrollar

Argumentación como un medio:Estrategia o actividades que sirven para comprender conceptos científicos, la Naturaleza de la Ciencia (NOS) o desarrollar paralelamente otras habilidades científicas (IC)

Funciones y tipos de argumentación en la clase de ciencias

Tipos de argumentación

Con datos científicos, por ejemplo a partir de experimentos u observaciones

La evidencia en apoyo o en contra del conocimiento científico

Diferentes explicaciones de los fenómenos o eventos (basado en los conceptos de la ciencia)

Las decisiones basadas en contextos socio-científicos (El tráfico de órganos, los parques zoológicos, la clonación)

Las decisiones basadas en contextos socio-económicos (centrales nucleares, hidroaysén, etc.)

ARGUMENTACIÓN Y DISCUSION DE RESULTADOS (INDAGACIÓN Y NOS)

PARTES DE UN ARGUMENTO

DATO

JUSTIFICACIÓN

EVIDENCIA O PRUEBA

CONOCIMIENTO

AFIRMACIÓN (conclusión, explicación,

etc.)

PARTES DE UN ARGUMENTO

DATOS

JUSTIFICACIÓN (Los pollos amarillos sobreviven en la granja pero no en la

naturaleza)

Hay más pollos amarillos en la

granja

CONOCIMIENTO (Selección Natural aplicada al ejemplo)

CONCLUSION(Los pollos de la

granja son amarillos debido a una

variación hereditaria)

Tres elementos básicos para generar afirmaciones y evaluarlas

1) Pertinencia: ¿La evidencia presentada esta relacionada con las conclusiones?2) Suficiencia: ¿la evidencia presentada es suficiente para apoyar la conclusión?3) Coordinación: ¿Están coordinadas las diferentes grupos de evidencias?

Efectos de la argumentación en el aprendizaje: teoría

Schwarz (2009) enfatiza 3 caracteristicas cognitivas de la argumentacion: (1) La generacion de argumento require al estudiante expresar sus ideas verbalmente, promoviendo un efecto de ‘auto-explicacion’, y un aumento en la calidad del pensamiento; (2) La argumentacion dialectica, es decir, cuando puntos de vista opuestos se revisan y discuten, require de coordinacion y revision de diferentes perspectivas, insentivan la reflexion y al revision de la propia perspectiva, y lleva a mejorar la organizacion del conocimiento; y(3) El formato argumentativo de razonamiento contribuye a reducir la carga cognitiva que esta involucrada en el aprendizaje.

Hay evidencia empírica que sugiere que hay algunos tipos de discurso argumentativo que son particularmente eficaces para el aprendizaje. Por ejemplo, una serie de estudios han demostrado las conexiones entre las discusiones de grupo en la enseñanza de la ciencia para los niños de 8 -12 años y el aprendizaje conceptual. Estos estudios emplean diseños experimentales pre-post en el que los estudiantes trabajan en pequeños grupos con el fin de resolver tareas relevantes para los conceptos de ciencias elementales. Las instrucciones obligan a los grupos discutir las hipótesis, probarlas y llegar a un acuerdo sobre la manera de explicar los fenómenos. Las intervenciones por los investigadores (Howe et al., 1990; Howe y Tolmie, 2003; Howe et al., 1992) y por maestros (Howe et al., 2007), confirmar los efectos de la discusión sobre el desarrollo conceptual de los estudiantes. Además, los resultados de Howe et al. (2007) demostraron que el principal predictor de aprendizaje conceptual de los estudiantes fue la expresión de opiniones contradictorias.

Efectos de la argumentación en el aprendizaje: datos

¿Qué sabemos de la argumentación en la clase de ciencias en Chile?

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Taller Calificado: Argumentación, NOS e IC en un tema Socio-Científico: El caso de los cisnes de cuello negro.

Luego de casi diez años, el año 2013 los tribunales condenaron a Celulosa Arauco por daño ambiental en Río Cruces