Currículo de ciencias naturales. Implementación de estrategias de enseñanza-aprendizaje de las propiedades físicas de la materia en sexto grado de básica seucndaria

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

MARCO TEÓRICO

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

RESULTADOS

CATEGORIZACIÓN, CODIFICACIÓN E INTERPRETACIÓN DE LA OBSERVACIÓN ESTRUCTURADA

CATEGORIZACIÓN, CODIFICACIÓN E INTERPRETACIÓN DE LA OBSERVACIÓN ESTRUCTURADA

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

CONCLUSIONES

REFERENCIAS

ANEXOS

INTRODUCCIÓN

La permanente reflexión sobre el trabajo en el área de Ciencias Naturales, específicamente en el aprendizaje del estudiante es un punto de referencia para diseñar e implementar estrategias que aporten a la calidad del aprendizaje de los estudiantes. En este aspecto el Ministerio de Educación Nacional ha diseñado unos referentes de calidad basados en el desarrollo por competencias y articulados con la evaluación censal o prueba saber, la cual se constituye en el parámetro de lo que todo estudiante debe saber, saber hacer y saber ser. Tal estructura permite al docente manejar un nivel significativo de autonomía curricular junto con la del contexto institucional.

En este escenario, diversos procesos entre ellos la investigación le permite al docente transformar su práctica de aula con el fin de mejorar los resultados académicos. En este sentido se observa que en una institución educativa del municipio de Melgar, la cual cuenta con cerca de 1500 estudiantes distribuidos en 12 sedes. Los resultados obtenidos no solo dentro del aula de clase, sino en las pruebas estandarizadas del Ministerio de Educación Nacional, como son las pruebas SABER del grado 5 develan que la gran mayoría de los estudiantes en el año 2012 se encontraban en el rango de puntaje mínimo, este es un 66,66%. Además durante los dos primeros periodos académicos de este año escolar 2016 el 55% de los alumnos del primer grado de Básica Secundaria presentaron desempeño académico bajo en el área de Ciencias Naturales que se encuentra en el rango de 1 a 6,49. (resultados arrojados por la plataforma de Syscolegios del sistema de evaluación de la institución.). Esto revela un panorama desalentador y de ahí la importancia de adelantar estudios sobre este tema^[1], y acerca de posibles causas de estos resultados siendo una de ellas la falta de aplicación de estrategias pedagógicas en el área, que estén en concordancia con el modelo pedagógico de la institución el cual es constructivista- colaborativo.

Por tanto es indispensable la revisión del currículo operativo institucional para convertirlo en un elemento dinámico en el proceso de enseñanza-aprendizaje en las Ciencias Naturales, debido a que los resultados presentados por los estudiantes demuestran la necesidad de un cambio curricular. Los hacedores de este proceso somos los docentes ya que diseñamos el currículo para lograr efectos en los estudiantes, de manera que la organización de los contenidos curriculares les permite transformar su entorno y ajustarlos a la realidad social que están viviendo. Por ende el currículo de las Ciencias Naturales posibilita que exista esa sinergia docente-discente en la construcción del conocimiento siendo este el facilitador de este cambio (Doyle, 1992). Por consiguiente, la inclusión de estrategias pedagógicas diferentes en los contenidos programáticos posibilitará probablemente estos cambios tan necesarios en ésta área.

Es así que en esta investigación se pretendió diseñar un punto de partida con la implementáción de secuencias didácticas como estrategia pedagógica, con el fin de mejorar estos resultados obtenidos y que éstas estén relacionadas con el modelo pedagógico de la institución, constructivista-colaborativo. Por lo tanto, se realizó una comparación entre dos secuencias didácticas a implementar, las cuales están sustentadas bajo los parámetros del modelo pedagógico institucional. Para ello al grado 6-02 se le aplicó una secuencia didáctica elaborada por la docente ceñida bajo los principios del constructivismo y la otra al grado 6-03 tomada del programa gubernamental Colombia Aprende, la cual implementa la metodología indagatoria propia del constructivismo.

En relación con lo anterior, Fernández y Melero (1995) señalan que el aprendizaje surge de la construcción conjunta entre estudiantes, docente y contenidos programáticos dentro del aula de clase. Ejemplo de lo anterior es la secuencia didáctica que tiene como objetivo guiar al estudiante para la construcción de su propio saber y el docente como facilitador del aprendizaje que media entre los alumnos y la construcción del conocimiento, esto concuerda con lo mencionado por estos dos autores. A partir de lo planteado se reconoce la necesidad de investigar sobre este tema que hace parte de las prioridades de aprendizaje de acuerdo a las propuestas curriculares del MEN y las necesidades institucionales que se han empezado a comprender a partir de la presente investigación.

Es así que Bybee y Carlson (2008) mencionan que en muchos países se ha promovido la enseñanza por indagación, con el objetivo de mejorar la enseñanza de las Ciencias Naturales en el aula, para superar uno de los problemas más frecuentes de la escuela tradicional y es la tendencia de dar respuestas a preguntas que los estudiantes jamás se han formulado.

Además, en países como Chile han adoptado procesos de innovación pedagógica para mejorar la calidad en la educación en las Ciencias, por lo tanto crearon el programa de Educación en Ciencias Basada en la Indagación (ECBI), estrategia que pretende que el estudiante reconozca la importancia de este tipo de aprendizaje para construir un conocimiento que le sea útil no solo en la escuela sino en la vida cotidiana (González, 2013).No obstante, los alumnos ECBI y de profesores llegarán a la enseñanza media y se verán enfrentados mayoritariamente a una enseñanza frontal/tradicional de las ciencias, en donde no podrán seguir desarrollando las competencias adquiridas en los programas mencionados. Más aún, en la mayoría de países latinoamericanos éstos programas no tienen continuidad que promueva la enseñanza de las ciencias en enseñanza media a través de actividades de indagación científica

Relacionado éste tipo de programas con el de Colombia de la Universidad de los Andes implementado en el Liceo Francés de Bogotá Louis Pasteur, que tiene сото objetivo transformar la práctica de la enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Naturales y la tecnología, formando a docentes y formadores de docentes e introduciendo como estrategia de base de aprendizaje la indagación guiada. Sin embargo su cobertura es limitada y dificulta su aplicación en la enseñanza generalizada de las Ciencias Básicas en la Investigación.

Por otra parte, la segunda secuencia didáctica elaborada por la docente también está fundamentada bajo los principios del constructivismo que concibe a la enseñanza como una actividad crítica, y al docente como un profesional autónomo que investiga reflexionando sobre su práctica. Además, entiende el aprendizaje como resultado de un proceso de construcción personal-colectiva de los nuevos conocimientos, actitudes y vida, a partir de los ya existentes y en cooperación con los compañeros y docente (Vera, 2009. La diferencia que existe de esta secuencia didáctica en relación con la presentada por el MEN es la manera como se desarrolla las clases, en donde los tiempos, la materiales y las temáticas están rigurosamente establecidas, mientras que en la del constructivismo los materiales van surgiendo a medida que se desarrolla la temática, dando la cabida a la improvisación dependiendo de las condiciones que se vayan presentando dentro de la clase.

Como se observa, las dos secuencias didácticas se encuentran fundamentadas bajo los principios del constructivismo y éstas centran su interés en el estudiante quien es el que llega a construir su propio conocimiento con la orientación del docente. Esto hace que la investigación sea equitativa en los dos grupos de estudio con respecto a los aportes a sus procesos de aprendizaje. Además a partir de los resultados obtenidos de los estudiantes se analizó si existían diferencias o semejanzas de aprendizaje entre las dos metodologías aplicas.

Por lo anterior, este trabajo tuvo como objetivo favorecer el proceso de enseñanza- aprendizaje de las ciencias naturales mediante metodologías activas. El estudio se desarrolló con 70 estudiantes de dos cursos de grado sexto, logrando identificar algunos aportes al proceso de aprendizaje de las propiedades físicas de la materia. Es importante mencionar que al finalizar la implementáción de las secuencias, los resultados en el desempeño no fueron los esperados, aspecto que se analizó a profundidad en la discusión de resultados.

A partir del planteamiento del problema de investigación, se planteó la siguiente pregunta de investigación:

¿Cuáles son los aportes de dos estrategias de enseñanza al proceso de aprendizaje de propiedades físicas de la materia en la clase de Ciencias?

OBJETIVOS

General

Analizar los aportes de dos estrategias pedagógicas a los procesos de enseñanza- aprendizaje de propiedades físicas de la materia en la clase de Ciencias Naturales en grado sexto de Básica Secundaria de una institución de educación pública del municipio de Melgar, Tolima.

Específicos

1. Identificar el nivel de aprendizaje en los estudiantes del grado sexto antes de la implementáción de las dos estrategias pedagógicas en la clase de Ciencias Naturales del primer grado de Básica Secundaria.
2. Conocer las similitudes y diferencias encontradas en los procesos de aprendizaje de los estudiantes a partir de la implementáción de dos estrategias pedagógicas en la clase de Ciencias Naturales en primer grado de Básica Secundaria.
3. Comparar los resultados en el aprendizaje de los estudiantes de los dos grupos del primer grado de Básica Secundaria en la clase de Ciencias Naturales.

MARCO TEÓRICO

1 .Currículo

Los aportes con respeto al concepto de currículo señalan con claridad que el currículo tiene una naturaleza multidisciplinaria que impide concebirlo de manera fragmentada. (Gimeno, 2010). Además, su verdadera importancia radica en aplicarlo en un contexto real, donde se ponga en práctica su intencionalidad y estructura curricular. Esto supone una reflexión sobre lo que un docente realmente pretende alcanzar a través del currículo que sucede cuando lo enseña en realidad. Entre más específica es la definición de un currículo, mayor será el control que implica la definición”. (Posner, 2005, p.6).

Por otro lado, se confirma que la necesidad del trabajo direccionado es vital para responder al currículo operativo, ya que si cada docente maneja sus propios conceptos y estrategias curriculares, sin responder a una noción del currículo como dispositivo de poder, pierde su alcance y secuencia, esto es lo que al final genera un currículo desarticulado y descontextualizado(Carvajal,2004 ) En este sentido el diseño del currículo para el área de Ciencias Naturales está supeditado a los lineamientos curriculares y a las autoridades del estado les compete velar porque los currículos particulares traten en forma adecuada la tensión entre lo local y lo global; que las comunidades sean competentes y autónomas en sus procesos educativos sin perder de vista su contexto para estar interconectadas e interdependientes (Orientaciones para el área de Ciencias Naturales, 2011).

Con los lineamientos, se busca cubrir las necesidades en la orientación y función del área para lograr aplicar nuevos enfoques que permiten utilizar los currículos transitorios, como hipótesis de trabajo que evolucionan a medida que la práctica señala aspectos que se deben modificar, re significar, suprimir o incluir. Además, desde ese enfoque cambian los procedimientos que el Ministerio de Educación Nacional, emplea para orientar rol del docente, ya no como diseñador sino como orientador y facilitador de los ambientes de participación que le permiten a las comunidades ampliar sus procesos de creatividad y autonomía.

Por tal motivo es importante revisar los fundamentos epistemológicos propuestos por el MEN para el área de Ciencias Naturales y el concepto de Mundo de la Vida de Husserl es el mundo que todos compartimos: la realidad, mientras el científico, está en su laboratorio, alejado de éste vive más en el mundo de las ideas científicas que en el Mundo de la Vida. (Husserl, 1999).

Al relacionar la pregunta de investigación, con el componente curricular de las Ciencias Naturales, parece pertinente asumir la relación entre la ciencia y la tecnología; ambos comparten características en referencia a la naturaleza del mundo y como se interioriza, los científicos conciben la manera de conocer el mundo sistemática e imaginativamente, mientras los tecnólogos permiten identificar patrones fijos de comportamiento, que vuelven al mundo comprensible y explicable, en cambio “los científicos viven en su búsqueda sin término” para utilizar palabras de (Popper, 1980, citado por García, 2011) viven su “búsqueda sin término”.

El concepto de currículo oculto que se adopta en este trabajo investigativo corresponde a la concepción de los seres humanos como seres capaces de interpretarse y reinterpretarse de manera permanente (Martínez y Rodriguez ,2010) del aprendizaje de las ciencias experimentales a través de la observación, la experimentación, la confrontación y la discusión de ideas. A su vez se relaciona con la necesidad de visionar la enseñanza de las Ciencias Naturales desde el ámbito de la indagación, íntimamente ligado a los procesos de investigación (Posner, 2005, p.8)

1.1. El currículo de las Ciencias Naturales

La Ley General de Educación (1994, párrafo 52) establece los objetivos relacionados con las Ciencias Naturales para cada uno de los niveles de la educación formal. A continuación se mencionan los objetivos específicos de la educación básica en el ciclo de secundaria: “1) El avance en el conocimiento científico de los fenómenos físicos, químicos y biológicos, mediante la comprensión de las leyes, el planteamiento de problemas y la observación experimental; 2) El desarrollo de actitudes favorables al conocimiento, valoración y conservación de la naturaleza y el ambiente; 3) La comprensión de la dimensión práctica de los conocimientos teóricos, así como la dimensión teórica del conocimiento práctico y la capacidad para utilizarla en la solución de problemas”

Teniendo presente los objetivos de la educación, el MEN, genera los Lineamientos Curriculares. En estos lineamientos “el sentido del área de Ciencias Naturales y educación ambiental es precisamente el de ofrecerle a los estudiantes colombianos la posibilidad de conocer los procesos físicos, químicos y biológicosi y su relación con los procesos culturales, en especial aquellos que tienen la capacidad de afectar el carácter armónico del ambiente”. La apropiación de este conocimiento debe formar en el estudiante una actitud crítica y reflexiva sobre su entorno, que le permita ser consciente de los peligros que un ejercicio irresponsable de este saber puede generar sobre la naturaleza (Muñoz, 2014, p.l 1).

La Comisión Internacional sobre Educación, Equidad y Competitivi dad Económica en América Latina y el Caribe, "Quedándonos atrás" en su informe del 2001 hace referencia a los problemas fundamentales que generan brechas en la educación en América Latina. En éste planteó en primer lugar la ausencia de estándares curriculares, al afirmar que: "hasta la fecha, ningún país del hemisferio ha establecido, divulgado o implementado estándares nacionales comprensivos, lo que impide que los países cuenten con una percepción clara de dónde están, a dónde quieren ir y cuán lejos se encuentran de la meta deseada" (MEN, 2004).

Por esta razón, y con base en los resultados de las diversas evaluaciones, el Ministerio de Educación Nacional decidió desarrollar una propuesta de estándares curriculares, inicialmente para las áreas de Matemáticas, Lengua Castellana, y Ciencias Naturales y Educación Ambiental que precisan, para cada área del conocimiento y grado, los desempeños que todos los estudiantes del país deben alcanzar (MEN, 2004)

Los Estándares básicos de Ciencias Naturales tienen un énfasis en competencias, buscando así el desarrollo de las habilidades y actitudes científicas por parte de los estudiantes. Para esto, los estándares recomiendan que se fomente en la educación en ciencias del país la capacidad de: 1) Explorar hechos y fenómenos, 2) Analizar problemas, 3) Observar, recoger y organizar información relevante, 4)Utilizar diferentes métodos de análisis, 5) Evaluar los métodos, 6) Compartir los resultados. Además con estos estándares se busca que en las instituciones educativas se creen espacios adecuados para “que el estudiante construya un aprendizaje frente a la investigación y que se aproxime al conocimiento a través de la indagación. Esto implica que aprenda a recoger datos fidedignos, analizarlos y encontrar relaciones entre ellos, y a aprender a comunicar lo que ha descubierto, y todo esto debe estar estrechamente ligado con los conocimientos ya establecidos en las ciencias naturales tales como la física, la química o la biología. Con esta aproximación como científico, el estudiante podrá llegar a tener compromisos sociales que se relacionan con las ciencias sociales y con las competencias ciudadanas” (MEN, 2004)

Es importante mencionar que una experiencia “significativa” para la enseñanza de las Ciencias Naturales la constituyó el Proyecto de Educación Rural (PER) que se adelantó en su segunda fase desde el año 2009 (MEN, 2015). Este proyecto tiene una estrategia de Desarrollo Profesional Situado que inició en el mes de Jubo de 2013, y se basa en la formación y acompañamiento a docentes y directivos docentes rurales y hace parte de la política de calidad del Ministerio de Educación Nacional; su diseño e implementáción complementa las acciones del Programa Todos a Aprender en el objetivo común de transformar la calidad de la educación creando condiciones para lograr prácticas de aula efectivas, que propicien el proceso de aprendizaje de los estudiantes. La estrategia tiene como objetivos principales:

- Mejorar las prácticas de aula de los docentes rurales centrándolas en el aprendizaje de los estudiantes, en un marco de desarrollo de comprensión pedagógica para la enseñanza de competencias disciplinares específicas en matemáticas, ciencias, y en competencias ciudadanas.
- Mejorar la utilización del tiempo de enseñanza-aprendizaje, a partir del trabajo de comunidades de aprendizaje.
- Promover en las sedes educativas rurales un ambiente propicio para el desarrollo de una gestión académica que propenda por el mejoramiento continuo de las prácticas de aula.

Este proyecto desarrolló una serie de secuencias didácticas modelo en el área de Ciencias Naturales, para Básica Primaria, Básica Secundaria y Educación Media. Dichas secuencias están diseñadas con base en la enseñanza por indagación (MEN 2013). La evaluación de impacto del programa determinó que en el área de Ciencias Naturales se presentó el mayor porcentaje de docentes que recibieron las secuencias didácticas, 82%, y el mayor porcentaje de docentes que las utilizó 61%.

1.2 EI currículo operativo de las Ciencias naturales

El currículo es fundamental a la hora de desarrollar las prácticas pedagógicas, porque es mediante el currículo que se plasma en la vida real, lo soñado en el horizonte institucional previsto por el p E I, se puede decir, entonces, que el currículo es la ruta a seguir, es el camino, lo cual corresponde a la definición dada por (Panqueva, 2003), quien dice: “Currículo es la palabra latina que significa carrera, caminata, jornada, conteniendo en su mismo concepto, la idea de continuidad y secuencia. En términos operativos, el currículo significa: “lo que se debe hacer para lograr algo, el recorrido que se hace para llegar a una meta prevista”.

El currículo operativo consiste en lo que el profesor realmente enseña y cómo comunica su importancia al estudiante, es decir, cómo saben los estudiantes que es importante. El currículo operativo tiene dos aspectos; 1) el contenido que se enseña, 2) los resultados del aprendizaje o los estándares que son responsabilidad de los estudiantes, es decir, lo importante. Lo primero es indicado por el tiempo que asignan los profesores a los temas y los tipos de aprendizajes esperados, por ejemplo, el currículo enseñado; lo segundo es señalado por las pruebas aplicadas a los estudiantes, por ejemplo currículo evaluado. Los currículos enseñados y evaluado son aspectos del currículo operativo, independientemente de su semejanza con el currículo oficial. De hecho, es común que haya poco parecido entre los currículos oficial, enseñado y el evaluado de una escuela (Posner, 2005).

Teniendo como referente el concepto de currículo operativo, se formular los siguientes interrogantes: ¿De qué hablamos cuando nos referimos a Ciencias Naturales? ¿Cuáles son los objetivos de enseñanza en Ciencias Naturales? Nos planteamos estas preguntas porque, aunque no siempre sea explicita o seamos conscientes de ella, toda propuesta pedagógica lleva consigo una visión sobre su objeto de enseñanza que determina mucho de lo que sucede en una clase. La concepción de ciencia impacta desde lo que el docente elige hacer, preguntar, explicar o incluso callar, hasta el tipo de actividades que se proponen a los alumnos o el clima que se genera en el aula (Furman, 2009, p.l).

Para dar respuesta a las preguntas planteadas, y tal como lo plantea el ICFES (2007), la educación en ciencias tiene como objetivo la formación de niños, niñas y jóvenes capaces de reconocer y diferenciar explicaciones científicas y no científicas acerca de los fenómenos del mundo y de los acontecimientos que en él suceden.

Por lo tanto, el aprendizaje y la enseñanza de las Ciencias Naturales debe ser un proceso de construcción mutua entre el docente y los estudiantes. Este debe ser un intento por construir una forma de enseñar la ciencia como un elemento esencial para el desarrollo de los ciudadanos del mundo de hoy y de mañana. (Pozo y Gómez, 2006, citado por Narváez, 2014, p. 13).

Ahora bien, el desarrollo de las ciencias y la tecnología ha generado un mundo complejo y cambiante. Por lo anterior es fundamental que las personas cuenten con los conocimientos y herramientas que proveen las ciencias para comprender su entorno y aportar a su transformación, siempre desde una postura crítica y ética frente a los hallazgos. De ahí que la escogencia del método de enseñanza es clave para lograr los objetivos de aprendizaje antes descritos (Narváez, 2014, p. 13).

En este sentido hay que tener en cuenta que es necesario preguntarse como docente, cómo lograr que los estudiantes se acerquen con interés a las ciencias, cómo promover la exploración (tan característico de los niños en sus primero años de vida) y más importante aún, cómo lograr en ellos el desarrollo de un pensamiento científico (Muñoz, 2014, p.ll).

2. Estrategias de enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Naturales

Para llevar a cabo procesos de enseñanza - aprendizaje, es necesario contar con estrategias que proporcionen las herramientas óptimas para el cumplimiento de los objetivos planteados curricularmente. Para el caso de la presente investigación, a continuación presenta la indagación como el método más apropiado para la enseñanza de las Ciencias Naturales.

2.1 Enseñanza por Indagación

Cuando se pretende desarrollar el pensamiento científico al interior de las aulas en el área de Ciencias Naturales, se hace necesario encontrar estrategias de enseñanza aprendizaje que favorezcan dicho proceso, y que estén basadas en la comunicación bilateral. Las estrategias de aprendizaje tienen como objetivo, ayudar al alumno a aprender de forma significativa y autónoma los diferentes contenidos curriculares (Narvaez, 2014, p. 15).

Entonces, “la enseñanza por indagación es un estrategia coherente con la imagen de lo que significa enseñar Ciencias Naturales, como un proceso, una forma de hacer preguntas del mundo naturai para generar conocimiento. Esto implica que el aprendizaje de conceptos científicos se integre con el aprendizaje de competencia científica, tales como la capacidad de formular preguntas investigables, observar, describir, discutir sus ideas, buscar información relevante, hacer hipótesis o analizar datos. El docente, es el guía para que los estudiantes puedan investigar, sentir curiosidad por los fenómenos que ocurren a su alrededor, y construyan formas de dar respuesta e interpretaciones, a través de la ciencia” (Narvaez, 2014, p. 16).

Así lo propone el Ministerio de Educación Colombiano (2010, párrafo 3), al afirmar que “La indagación es una metodología multifacética que involucra realizar observaciones, proponer preguntas, examinar libros y otras fuentes de información, para ver qué se conoce, planear investigaciones, ver lo que se sabía en función de nueva evidencia experimental, usar herramientas para recolectar, analizar e interpretar datos, proponer respuestas, explicaciones y predicciones, y comunicar los resultados”. La indagación requiere la identificación de suposiciones, el uso del pensamiento crítico y lógico, y la consideración de aplicaciones alternativas (Furman, 2008). Por lo tanto, para alcanzar un aprendizaje significativo de las ciencias naturales, se hace necesario aprovechar la indagación como estrategia que favorece el desarrollo del pensamiento crítico en los estudiantes, ya que implica un ejercicio intelectual donde el estudiante debe plantearse preguntas, discutir y argumentar sus ideas, formular hipótesis, proponer diseños experimentales, hallar posibles respuestas a preguntas problema y comunicar los resultados. (Yaber, 2011).

El proceso de indagación en ciencias puede implicar, entre otras cosas, observar detenidamente la situación, plantear preguntas, buscar relaciones de causa-efecto, recurrir a los libros и otras fuentes de información, hacer predicciones, identificar variables, realizar mediciones y organizar y analizar resultados. La capacidad de buscar, recoger, seleccionar, organizar e interpretar información relevante para responder una pregunta es central en el trabajo de las ciencias. En el aula de clase no se trata de que el alumno repita un protocolo recogido de una metodología o elaborado por el maestro, sino que el estudiante plantee sus propias preguntas y diseñe bajo la orientación del maestro su propio procedimiento. Sólo de esta forma podrá “aprender a aprender” (ICFES, 2007).

En sintonía con la enseñanza de competencias, este método requiere que las actividades que compongan las Secuencias Didácticas ofrezcan a los alumnos oportunidades de aprendizaje activo. En este sentido que les briden desafíos intelectuales y los guíen en el aprendizaje no solo de conceptos o habilidades sino de modos de poner en juego dichos saberes en contextos diversos, al servicio de resolver problemas o cumplir objetivos determinados (Furman, Poenitz et al., 2012). Para mayor claridad, a continuación se explican las secuencias didácticas de las Ciencias Naturales como parte de los recursos que hacen parte de estrategias de enseñanza, en este caso, de indagación.

2.2 Secuencias Didácticas e Indagación en las Ciencias Naturales

La secuencia didáctica en Ciencias naturales escogida para esta investigación fue elaborada a partir de la metodología de enseñanza por indagación, un abordaje que se inscribe dentro de la línea constructivista del aprendizaje activo y que bajo la guía del docente posiciona a los estudiantes como activos generadores de conocimiento escolar (Furman, 2012).

Esta forma organizada de presentar la clase, hace posible que el docente ofrezca a los estudiantes oportunidades continuas para que se involucren activamente en su proceso de aprendizaje, para que exploren los fenómenos naturales, formulen preguntas, hagan predicciones, diseñen experiencias para poner a pruebas sus explicaciones, registren datos y los analicen, busquen información, la contrasten y comuniquen sus ideas. Para materializar estas acciones de pensamiento y producción, relacionadas con el proceso de construcción de pensamiento científico, la secuencia parte entonces de una pregunta central, cuya formulación pueda generar interés de los estudiantes, movilizar sus conocimientos previos, centrar la atención en la temática que se quiere abordar y por supuesto, promover la indagación (Bybee et al, 2005, citado por Furman 2012).

La planeación por secuencias didácticas resalta la importancia de contar con recursos didácticos adecuados para realizar actividades que promuevan en los estudiantes la formación del pensamiento crítico y autónomo, mediante la construcción de trayectos que abordan un determinado tema de forma progresiva, evitando la enseñanza de temas fragmentados y sin una articulación clara. Estas secuencias deben ser organizadas a partir de los referentes de calidad nacional tales como: Estándares Básicos en Competencias y Lineamientos Curriculares de la disciplina específica, en el caso de Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Se debe hacer el rastreo de los saberes clave dentro de una determinada temática de los cuales el estudiante debe apropiarse para evitar la tendencia a cubrir una serie abundante de contenidos desarticulados sin buscar que los estudiantes realmente comprendan (Londono, 2014).

Respecto a su diseño, Furman (2012, p. 51) expone: “Es fundamental que la secuencia esté diseñada como un guión, es decir, como un trayecto de ideas que se van desarrollando paulatinamente, como un relato que lleva a los alumnos, desde un punto inicial, pasando por etapas que los van ayudando a construir conocimientos y habilidades nuevas, de manera progresiva y coherente.

Por lo anterior, las secuencias didácticas quedan configuradas por el orden en que se presentan las actividades a través de las cuales se llevan a cabo los procesos de enseñanza- aprendizaje. El énfasis está en la sucesión de éstas, y no en las actividades en sí, criterio que se justifica por la rezsignificación que adquiere su encadenamiento. La secuencia didáctica implica una sucesión premeditada (planificada) de actividades (es decir un orden), las que serán desarrolladas en un determinado período de tiempo (con un ritmo). El orden y el ritmo constituyen los parámetros; además, algunas actividades pueden ser propuestas por fuera de la misma (Rodríguez, 2007).

Para el caso de las secuencias en Ciencias Naturales, se plantea la importancia de - en primera instancia- involucrar a los estudiantes en el estudio de fenómenos, posteriormente, llevarlos a que desarrollen ideas que más adelante son puestas a prueba, mostrándoles cómo lo aprendido puede ser usado en nuevas situaciones. Esto se logra cuando el docente encuentra la forma de aprovechar los recursos del medio como insumos para que los estudiantes tengan la posibilidad de hacer ciencia en el aula de clase, aprendiendo conceptos disciplinares y habilidades científicas (Furman, 2012).

Para terminar es importante mencionar que a secuencia se convierte en un elemento para la evaluación del aprendizaje, ya que todas las actividades propuestas, ofrecen elementos que permiten identificar cómo ha sido el desempeño de los estudiantes, qué saben hacer y en qué necesitan apoyo; es por esto que se recomienda que para la evaluación se tengan en cuenta, además del dominio conceptual y las producciones de los estudiantes, las actitudes, habilidades y evidencias manifiestas durante el proceso, por ejemplo las representaciones gráficas, el registro de datos, la participación y el trabajo en equipo entre otras (Camacho, 2008).

2.3 Constructivismo y la Enseñanza de las Ciencias Naturales

Tomando como referencia el Proyecto Educativo de la Institución contexto de la investigación, se concibe la educación desde el modelo pedagógico interactivo, fundamentado en el constructivismo-colaborativo. Para el caso del presente trabajo, la clase de Ciencias Naturales a cargo de una de las integrantes del grupo, toma en cuenta este modelo para el desarrollo de su práctica de aula. Por esta razón, es importante retomar teóricamente el constructivismo.

La teoría constructivista afirma que en todos los puntos de nuestras vidas construimos un significado sobre el mundo que nos rodea, mediante la combinación de los conocimientos previos con nuevas experiencias.

En primer lugar, establecemos lo que ya sabemos;■ o lo que pensamos que ya sabemos sobre un determinado lugar, una idea o concepto. Esto lo hacemos de manera formal o informal, consciente o inconscientemente. Luego, tenemos una experiencia de un tipo и otro. La experiencia puede ser totalmente nueva y extraña, o una repetición de algo que hemos hecho durante años.

A partir de lo anterior, se combinan los conocimientos previos (lo que creíamos saber) con la nueva experiencia para crear un nuevo significado. Después de construir un nuevo significado, se compara lo que pensábamos que sabíamos (de nuevo, consciente o inconscientemente) con lo que hemos aprendido con el fin de ayudar a consolidar o mejorar el sentido que construyen. Este proceso es el que se llevará a cabo a través de la implementáción de una secuencia didáctica con el tema de las propiedades físicas de la materia^

Para Iafrancesco (1997, p. 41) “el constructivismo propone un paradigma en donde los procesos de enseñanza-aprendizaje se perciban por el estudiante como un asunto dinámico, participativo e interactivo; de modo que el conocimiento sea una auténtica construcción operada por la persona que aprende (o «sujeto cognoscente»)”. En este sentido, el constructivismo considera al estudiante como poseedor de unos conocimientos, a partir de los cuales se deben construir los nuevos saberes. Es decir, a partir de los conocimientos previos de los educandos, el docente guía para que los estudiantes logren construir conocimientos nuevos y significativos; puesto que los estudiantes son los actores principales de su propio aprendizaje.

Zubiría (2011), comparte con Iafrancesco este mismo punto de vista al mencionar como punto de partida para el aprendizaje, las ideas previas del educando y reconociendo las resistencias que bloquean un aprendizaje significativo, se brinda un papel activo e interactivo al educando; siendo participe y constructor de su propio proceso de aprendizaje, superando paradigmas de la educación como lo es la acumulación memorística y reforzada de la escuela tradicional. Del mismo modo Ordoñez (2004), menciona que a partir de los modelos constructivistas, las creencias, intenciones, emociones e influencias de la experiencia previa (a la enseñanza) poseen una acción directa en la formación e interpretación de fenómenos. Dichos modelos consideran que los seres humanos son agentes transformadores y activos del conocimiento, en los cuales la construcción de esquemas conceptuales está regulada por el contexto y los contenidos concretos.

Piaget (1970) localiza el conocimiento en la relación entre la experiencia que se tiene con la realidad del medio circundante y las estructuras de pensamiento que se van desarrollando a partir de ella, para adaptarse al mundo. Sentó las bases para entender el desarrollo cognoscitivo como un proceso del cual depende el aprendizaje, en oposición a la visión tradicional de aprendizaje como efecto inmediato de la transmisión proveniente de otros. Por el contrario, para Vygotsky (1978) el niño hace parte del ambiente y la experiencia que rodean a este, le permite adquirir un aprendizaje humano, desde una visión de naturaleza sociocultural. Indicó, al contrario de Piaget, que el aprendizaje es condición para el desarrollo cognoscitivo y que requiere la asistencia de otros que ya han construido desarrollos más avanzados. Definió el aprendizaje como fenómeno que ocurre en una “zona de desarrollo próximo”, en la cual el aprendiz puede resolver, con la ayuda de socios de aprendizaje más avanzados, problemas más complejos de los que resolvería solo.

Esta propuesta investigativa comparte al igual que Sánchez (2003), que a partir de estas teorías básicas, las visiones constructivistas actuales han relacionado el aprendizaje con la comprensión como capacidad de acción con lo que se aprende. Además es más claro hoy en día que quien aprende utiliza todo tipo de experiencias para ir comprendiendo lo que aprende paulatinamente y que el proceso no es lineal, sino que en éste se avanza y se retrocede permanentemente. Por lo tanto, el diseño y aplicación de metodologías constructivistas favorece en los estudiantes el desarrollo de habilidades como: observar, descubrir, identificar, comparar, plantear preguntas, obtener información, investigar, registrar, interpretar, sistematizar y comunicar información, manejar y comprender términos nuevos, generar y confrontar ideas y explicaciones sencillas, así como integrar distintos conocimientos, tomar decisiones y resolver problemas sin mucha dificultad.

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

La investigación “currículo de Ciencias Naturales: implementáción de estrategias de enseñanza-aprendizaje de las propiedades físicas de la materia en el grado sexto de básica secundaria”, se encuentra planteada bajo los parámetros del método mixto debido a que como lo menciona Newman, et al, (2002) citado por Hernández (2014) a través de éste método se logra una perspectiva más amplia y profunda del fenómeno, permitiendo una percepción integral, completa y holística. Dentro de los diseños del método mixto el que responde a las necesidades de la investigación es el diseño explicativo debido a que los datos cualitativos ayudan a explicar los resultados cuantitativos iniciales y finales A su vez, ésta pretende confirmar o corroborar resultados y efectuar validación cruzada entre los datos cuantitativos y cualitativos. Dentro del método cualitativo se empleó específicamente el diseño etnográfico, dado que se deseaba describir las interacciones entre los estudiantes y el docente con el fin de saber las razones por las cuáles se presentaron los desempeños académicos bajos de los alumnos en el área de Ciencias Naturales. Para aplicar el modelo constructivista-colaborativo determinado por la Institución se implementaron dos secuencias didácticas de enseñanza, distribuidas de la siguiente manera:

A los estudiantes del grado 6-02 se les aplicó la secuencia didáctica elaborada por la docente Diana Sierra del área de Ciencias Naturales, la cual fue diseña da bajo los principios del modelo pedagógico de la Institución. Por otro lado, el grado 6-03 desarrolló la secuencia didáctica del programa gubernamental Colombia Aprende, previamente elaborada con la metodología de la indagación propia del modelo constructivista. Cabe resaltar que las dos secuencias didácticas, el enfoque de indagación del programa Colombia Aprende y constructivismo-colaborativo centraron su interés en el estudiante y es él quien llega a construir su conocimiento con la orientación del docente. Esto hizo que la intervención fuera equitativa en los dos grupos de estudio con respecto a los aportes a sus procesos de aprendizaje.

Para obtener datos de la implementáción dos integrantes del grupo realizaron dos Observaciones, una a cada grado, las cuales quedaron registradas en la matriz de observación. Además para darle mayor relevancia a este análisis cualitativo se tuvo en cuenta el diario de campo de la docente Diana Sierra para situaciones relevantes relacionadas con la pregunta de investigación. De esta manera, dentro de este método surgieron dos categorías, las cuales fueron: estrategias pedagógicas activas y aprendizaje de las propiedades físicas de la materia.

Por otro lado, la investigación fue de tipo transeccional porque la recolección de los datos se realizó en un solo momento ya que lo que se deseaba analizar en el componente cuantitativo era la variable y su incidencia e interrelación en un momento dado, es así y teniendo en cuenta el alcance que quisimos lograr con esta investigación se realizó un estudio explicativo, debido a que como lo menciona Hernández, (2014, p. 92) “por medio de este tipo de estudio se busca comprender propiedades y características importantes del fenómeno a analizarse”. Para este análisis se aplicó a ambos grados un pre-test, el objetivo de éste fue diagnosticar en qué nivel y cuáles son los preconceptos que tenían los estudiantes sobre el tema a tratar, propiedades físicas de la materia. Luego se aplicó el post­test que tuvo como finalidad conocer si hay o no aprehensión del conocimiento sobre el tema planteado. Estos resultados dieron soporte para el análisis cualitativo.

Además, los instrumentos que se utilizaron para la recolección de los datos fueron: para el componente cualitativo la matriz de observación y diario de campo, y para el componente cuantitativo el pre-test y el post-test

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RESULTADOS

En este apartado se presentan los resultados obtenidos en la investigación, teniendo en cuenta que se planteó utilizando un método mixto. En primera instancia se mencionan los resultados del componente cuantitativo (pre y post - test) y en segunda instancia se muestran los resultados del componente cualitativo (observación estructurada y diario de campo). Posterior a esto se hace un análisis de la información recogida, triangulando los datos cualitativos y cuantitativos.

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CATEGORIZACIÓN, CODIFICACIÓN E INTERPRETACIÓN DE LA OBSERVACIÓN ESTRUCTURADA

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CATEGORIZACIÓN, CODIFICACIÓN E INTERPRETACIÓN DE LA OBSERVACIÓN ESTRUCTURADA

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DISCUSIÓN DE RESULTADOS

El cambio de paradigma en la manera de enseñar por parte de la docente, así сото la metodología constructivista en que los estudiantes abordaron el tema propuesto, pueden ser la causa para que en la evaluación final (post-test) se aumentara en 11 puntos el porcentaje de estudiantes en 6-02 con desempeño bajo y que no disminuyera significativamente el porcentaje de estudiantes que salieron del desempeño bajo en el grado 6-03 (11 puntos porcentuales). De igual manera, el tipo de evaluación propuesto (tipo I) puede ser causal de los malos resultados, ya que como se registró en el diario de campo de la docente; algunos estudiantes de ambos grupos hicieron mención al grado de dificultad de las preguntas, cuando éstas se presentan con el lenguaje propio de la disciplina y del tema abordado.

Otra causa de los bajos desempeños obtenidos en el grado 6-02, puede deberse al ambiente dentro del aula de clase, ya que durante la observación se evidenciaron actitudes como: Agresión verbal entre estudiantes, con la utilización de sobrenombres y palabras soeces; agresión física entre niños con golpes en la cabeza; gritos constantes que interrumpen el normal desarrollo de la clase; intervención desordenada de los estudiantes, debido a que no han adquirido el hábito de hacer silencio cuando un compañero interviene y solo lo hacen cuando la docente lo solicita.

En el caso del curso 6-03 los resultados arrojaron una mejoría en el desempeño del grupo, pasando de 61 a 50 el porcentaje de estudiantes con desempeño bajo. Esto puede deberse en parte al ambiente de la clase, ya que como se registró en el diario de campo de la docente, el grupo está más dispuesto para el aprendizaje colaborativo, se respetan mutuamente y tienen la costumbre de escuchar al otro.

Durante las observaciones hechas, se evidenciaron actitudes favorables hacia el conocimiento del tema propuesto, dando apertura al desarrollo de pensamiento científico. Esto se refleja en la cantidad de preguntas (18 veces en 6-02), y (23 veces en 6-03) que hacían los estudiantes sobre el tema propuesto, así como en los niveles de participación e interés que mostraron durante la clase. Además, la docente estimuló la intervención de los estudiantes con preguntas (28 veces en 6-02) y (17 veces en 6-03) que aterrizaban los conceptos a situaciones de la vida real, alentando la curiosidad.

CONCLUSIONES

Con la aplicación del pre-test se identificò el nivel de aprendizaje de las propiedades físicas de la materia, encontrándose que antes de la intervención el 73% de los estudiantes del grado 6-02 y el 61% de los estudiantes del grado 6-03 se ubicaban en desempeño bajo, con respecto al tema en mención. Al finalizar la intervención, se aplicó un post-test que determinó un pequeño grado de mejora en el desempeño del grado 6-03, pasando de 61 a 50 el porcentaje de estudiantes con desempeño bajo. Para el caso del grado 6-02 hubo una desmejora después de la intervención, ya que se pasó de 73 a 84 el porcentaje de estudiantes con desempeño bajo. Si solamente se tuvieran en cuenta los datos cuantitativos arrojados en el post-test, se podría concluir que las dos metodologías aplicadas no hacer un aporte significativo al aprendizaje de los estudiantes.

Aunque los resultados arrojados en el post-test (componente cuantitativo) no evidencian un aporte revelador en el aprendizaje de los estudiantes, la información recogida en el componente cualitativo demuestra aportes significativos en la metodología de enseñanza de la docente, ya que las dos secuencias reflejan una intención clara y una organización coherente con las metodologías propuestas, el objetivo y tema abordado. En el caso del aprendizaje se pudieron observar cambios significativos en la manera como los estudiantes abordaron el tema de las propiedades físicas de la materia, haciéndose evidente una mejoría en la capacidad de razonamiento y en la habilidad para pasar de nociones básicas a complejas; resolver problema en situaciones reales y practicar la construcción de su propio aprendizaje.

En conclusión, cuando se utiliza un método mixto de investigación es posible obtener datos relevantes que no son posibles de obtener con la utilización de instrumentos cuantitativos, además se enriquecen los argumentos para dar respuesta a la pregunta de investigación, tal y como como ocurrió con este estudio.

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ANEXOS

ANEXO 1. PRE-TEST DE CONOCIMIENTOS PREVIOS
INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICA

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ANEXO 2. FORMATO PARA OBSERVAR Y VALORAR CLASES^[2]

Primera parte. Ambiente del aula de clase

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ANEXO 3. POST-TEST PARA VALORAR APRENDIZAJE AL FINAL DE LA

IMPLEMENTÁCIÓN

INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICA
POST-TEST PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATERIA

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ANEXO 4. DIARIO DE CAMPO

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^[1] Ultimo año que se aplicó la prueba saber en Ciencias Naturales al grado 5.

^[2] tornado de: Foro Educativo Nacional 2015. "Mejores prácticas de aula: clases Inspiradoras". Documento orientador. Bogotá.