Una duda constante en los
estudiantes es el sentido de estudiar ciertos contenidos a los que
no le encuentran aplicación en la vida, un ejemplo de estos
contenidos son nomenclatura de compuestos orgánicos, estequiometría,
magnetismo, movimiento rectilíneo uniforme. Es importante reconocer, que
para algunos docentes, es difícil explicar la importancia de
conocer sobre todos estos temas, esto sucede porque por muchos años esta
importancia no ha sido estudiada o profundizada. Estos conocimientos son la
base de lo que hoy por hoy llamamos tecnología, pues, el conocer
todos estos principios y leyes nos han llevado a enfrentar diversos problemas
de manera práctica, por ejemplo gracias a la química orgánica, podemos tomarnos
una pastilla cuando tenemos dolor de cabeza o dolor de piernas; gracias a la estequiometría
se realizan día con día químicos nuevos, insecticidas, alimentos, entre otros.
La física, que en griego quiere decir naturaleza, es una de las ciencias naturales que se dedica a estudiar los problemas fundamentales de la naturaleza; por ello, es una base para las demás ciencias y por ende, es el fundamento de las aplicaciones tecnológicas. Así mismo, nos ayuda a comprender, predecir, controlar, y muchas veces, a modificar el curso de los fenómenos (Cabrera, 2014). La física desempeña un papel decisivo en la sociedad moderna y forma parte de la historia del hombre. Su desarrollo ha contribuido al progreso de muchas otras actividades humanas, como la medicina, los viajes espaciales, la economía, las telecomunicaciones, etcétera. Entre las diversas aplicaciones de la física podemos mencionar, la construcción de naves, autos aerodinámicos, además al explicar el comportamiento del sonido, se puede detectar objetos que se encuentran sumergidos o realizar las tan esperadas ecografías para ver los bebés desarrollándose en el útero de la madre. También, por medio del estudio la energía y el calor, se han creado refrigeradores y motores. Por medio del estudio del electromagnetismo, se han creado motores eléctricos y de los generadores de electricidad, y el conocimiento de las ondas electromagnéticas ha permitido un gran desarrollo en las telecomunicaciones. La óptica permite manipular la luz y construir dispositivos para diagnosticar y poder tratar problemas de visión, crear cámaras, pantallas, aparatos de uso en medicina como endoscopios y sistemas de cirugía láser, entre otros. La nanotecnología que tantos beneficios ha traído a la sociedad es una consecuencia directa del estudio de la física.
Imagen 2. Bomba nuclear.
Lamentablemente las bombas
nucleares son una consecuencia negativa del estudio en los campos de la física
y la química.Entre las aplicaciones de la química podemos mencionar en el campo de la medicina la creación de inyecciones, medicamentos de todo tipo y para todos los usos. En el campo de los alimentos se han creado sustancias saborizantes, colorantes, preservantes. También se elaboran productos de belleza, maquillajes, desodorantes, jabones, perfumes, detergentes y desinfectantes, además desarrolla combustibles y materiales sintéticos a partir del petróleo como ejemplos plásticos y pinturas (Cabrera, 2014). Como se puede observar es gracias a estas dos ciencias que se pueden tener una serie de facilidades en nuestro hogar. Los siguientes vídeos ayudarán a entender esto
Estas ciencias permiten dar respuesta a la manera en que funcionan los diferentes procesos y fenómenos que ocurren a diario en nuestro alrededor; por esto son imprescindibles en el proceso de enseñanza aprendizaje y en la sociedad.
Física
Imagen 3. Ecuación de la física en la vida.
Griffith (2008) menciona que la física permite el estudio de las propiedades del universo e interpreta los conceptos fundamentales de la materia, la energía, el tiempo y el espacio. Además todo el conocimiento obtenido por las diferentes ramas de la física es la base de la ingeniería.
La física al ser una ciencia que estudia todos los fenómenos que ocurren en nuestro alrededor ha dado a la sociedad un legado de conocimiento y un sin número de utilidades en las que se puede aplicar dicho conocimiento; ha permitido contribuir al progreso de muchas actividades humanas por ejemplo ha brindado aplicaciones como la medicina nuclear y la fabricación de microprocesadores, según Cabrera (2011) influye en nuestra concepción del mundo y del hombre, es la base de todos los aparatos que usamos, nos permite a la vez evaluar las posibilidades y limitaciones de nuestras actividades.
Química
Cuando hablamos de la química estamos hablando de los procesos, de vida, de muerte, de crecimiento, de combustión, de calor, de frío, que ocurren constantemente en cada rincón de nuestro Planeta.
Acuña (2006) explica que la química estudia la composición, las transformaciones y las propiedades de la materia, por ello es un apoyo a otras ciencias como la biología para entender el misterio de la vida.
Imagen 4. La química en la vida cotidiana.
Además la química presenta una infinidad de aplicaciones como por ejemplo en la industria en la elaboración de sustancias de calidad y a bajo precio; o en la medicina en el tratamiento de enfermedades mediante el uso de medicamentos, elaboración de prótesis más sofisticadas. En la agricultura ha permitido elaborar cultivos más resistentes a plagas y al efecto del calentamiento global, según Acuña (2006) esta ciencia ha permitido solucionar problemas serios de contaminación generando la elaboración de productos más amigables con el ambiente (química verde).
Muchas veces debido al abuso y mal uso de la química, la misma se relacionaba con muerte, destrucción y contaminación, pero gracias a los cambios en las políticas de muchos países, la química es una gran aliada para contrarrestar los efectos nocivos de la polución.
Aunque este tipo de aprendizaje requiere un proceso más largo en el desarrollo de un programa, el resultado final es más seguro en términos de transferencia futura.
Imagen 5. Aprendizaje significativo.
Según Piquiart (2007) se debe de prestar atención a la diversidad de intereses, necesidades y motivaciones de los alumnos en relación con el proceso enseñanza-aprendizaje.
Utilizar estrategias metodológicas interactivas y atractivas que permitan al estudiante logre involucrarse y participar de manera activa en la clase.
Es importante el tipo de organización de los conceptos los cuales deben de articularse en unidades que tengan sentido para los estudiantes, la cual debe de ir del mayor poder explicativo a los más específico (Vargas, 2006).
Vargas (2006) indica que la organización va a facilitar la comprensión y la retención a largo plazo ya que el estudiante capta totalidades y no pedazos de información.
La planificación curricular es vital ya que en ello descansa en la priorización de los conceptos fundamentales y estableciendo secuencias (Vargas, 2006).
Emplear estrategias de aprendizaje corporativo que permita la interacción entre el docente-alumnos y entre los alumnos mismos.
Según Piquart (2007) el docente debe de procurar que el estudiante se involucre y participe más activamente durante sus lecciones. Además, el docente debe utilizar su creatividad para promover clases interactivas.
El aprendizaje significativo es fundamental en el proceso de enseñanza- aprendizaje. Es preciso que se desarrollen prácticas que mitiguen las clases de tipo tradicional en las que el docente se ubica frente a sus estudiantes, explicándoles con la ayuda de la pizarra y asignándoles un papel receptivo de información (véase imagen 6), inhibiendo la libertad de brindar opiniones o dudas respecto al tema que se está explicando, ya que carece de cultura científica podría generar un deterioro en la ciudadanía, a causa de que se limitan los conocimientos y la aplicación de estos en diferentes contextos, manteniendo la rigidez sistemática de la enseñanza magistral, no siendo esta más que una adoctrinación de los estudiantes, desabasteciéndolos del pensamiento crítico y la formación de habilidades de pensamiento.
En la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el siglo XXI, auspiciada por la UNESCO y el Consejo Internacional para la Ciencia, se declara: para que un país esté en condiciones de atender a las necesidades fundamentales de su población, la enseñanza de las ciencias y la tecnología es un imperativo estratégico. Como parte de esa educación científica y tecnológica, los estudiantes deberían aprender a resolver problemas concretos y a atender a las necesidades de la sociedad, utilizando sus competencias y conocimientos científicos y tecnológicos (Gil, Sifredo, Valdés y Vilches, 2005).
Imagen 7. Ilustración de posibles actividades experimentales para una clase de química.
Por ello, que se hace imprescindible analizar qué relación existe entre los fundamentos que se explican de forma teórica con la realidad que viven los estudiantes, es decir cómo pueden llevar a la práctica toda la información que se recibe de forma magistral en un salón de clase, dentro de la cotidianeidad. En el campo de la física y la química, es apreciable que el estudiantado se ve más involucrado cuando se realizan actividades prácticas como experimentos de laboratorio, elaboración de maquetas o modelos científicos, simuladores virtuales, observación de vídeos e imágenes, entre otros (ver imágenes 7 y 8).
Imagen 8. Ejemplificación de una simulación virtual para aplicar en las lecciones de física relación al tema de fuerza y trabajo.
En este punto el planeamiento didáctico de las ciencias experimentales se debe construir, en función de la formación crítica del pensamiento del estudiante, para que esté pueda desarrollar actitudes y capacidades que le permitan actuar racionalmente. Es decir, generar en los alumnos herramientas cognitivas y procedimentales, que les permita analizar críticamente la realidad, favoreciendo el autoaprendizaje y la resolución de problemas cotidianos (Jiménez y Wamba, 2004). Por ende, se debe procurar que los alumnos tengan capacidad de actuar, cuando haya analizado la información que se le brinda y le permita reflexionar las prácticas, teorías e investigaciones científicas, aplicadas a la formación del criterio de sí mismo.
Es fundamental que se efectúe un proceso de interacción entre la teoría y la práctica, la lectura detenida, de las experiencias de aprendizaje, dibujan un mensaje positivo y consistente, pero los estudiantes aprenden mejor cuando se implican activamente en hacer y pensar directamente, teniendo así, la oportunidad para iniciar sus propias exploraciones como se muestra en la imagen 9.
Imagen 9. Estudiantes experimentando en los laboratorios de química y física.
La educación de las ciencias no es algo abstracto y aislado, sino que depende del contexto social. Se sabe que la conducta humana es compleja y diferenciada, esto provoca que las explicaciones de los fenómenos de las ciencias naturales sean diferentes según cada quien. Por lo tanto, se debe ser consciente de que la realidad es dinámica y evolutiva, en este sentido el conocimiento científico debe incitar a la modificación de la realidad con sentido crítico, propiciando de esta manera ciudadanos responsables e inteligentes.
La ciencia un ámbito
tan extenso que aún no culmina de conocerse, de ahí radica la importancia de su
estudio, es un espacio que se necesita de la
investigación, análisis e interpretación. Entonces el docente en
ciencias tiene una enorme labor de cultivar la pasión e interés por las áreas
científicas.
Imagen 10. Inicio de la lección.
Gil et al 2005), en su obra indica la forma en que se inicia
una lección sin concurrir a discursos típicos, fomentando en el alumno interés y
analices con respecto a fenómeno dado, descritos a continuación:
Proponer situaciones problemáticas abiertas con objeto de
que los estudiantes puedan tomar decisiones para precisarlas y familiarizarse
así con lo que supone la formulación de problemas concretos.
Plantear una reflexión sobre el posible interés de las situaciones
propuestas, que dé sentido a su estudio, relacionándolo con el resto del
programa y, muy en particular, considerando ya desde el principio sus posibles
implicaciones.
Realizar un análisis cualitativo significativo, a la luz
de los conocimientos disponibles, del interés del problema, con el fin de ayudar a comprender y a acotar
las situaciones planteadas.
Imagen 10. Aprendizaje científico.
Además, este mismo actor indica la orientación que se le
debe dar al alumno en el desarrollo de la lección, descrito en los siguientes
pasos:
Considerar cuál puede ser el interés de la situación
problemática abordada.
Comenzar por un estudio cualitativo de la situación,
intentando acotar y definir de manera precisa el problema, explicitando las
condiciones que se consideran reinantes para poder avanzar en su solución.
Emitir hipótesis fundadas sobre los factores de los que
puede depender la magnitud buscada y sobre la forma de esta dependencia,
imaginando, en particular, casos límite de fácil interpretación física.
Elaborar y explicitar posibles estrategias de resolución
antes de proceder a ésta, evitando el puro ensayo y error. Buscar distintas
vías de resolución para posibilitar la contratación de los resultados obtenidos
y mostrar la coherencia del cuerpo de conocimientos de que se dispone.
Realizar la resolución verbalizando al máximo,
fundamentando lo que se hace y evitando, una vez más, operativismos carentes de
significación física.
Analizar cuidadosamente los resultados a la luz de las
hipótesis elaboradas y, en particular, de los casos límite considerados.
Estrategias necesarias en el desarrollo de una lección de
índole científico en el caso de introducción de teoría:
Gil et al (2005), induce de igual forma en la manera de cerrar una
lección con la finalidad de fomentar el interés por el
aprendizaje científico, la cual básicamente se resume en la recapitulación, es decir, un breve resumen de lo elaborado o visto en clase permitiendo cuestionar de forma reiterada, las visiones deformadas de
la ciencia, en otras palabras los errores cometidos y resumen de conceptos, técnicas,
entre otras situaciones aprendidas.
Demostrar a los estudiantes cómo llevar los conocimientos teóricos a la práctica, en la vida cotidiana.
El docente debe desarrollar conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes que sean aprovechados en las clases que imparte.
El profesor de física y química debe de ser un profesional competente.
Fomentar el análisis de los beneficios científicos en los campos propiamente humanos.
Incentivar a los estudiantes a comprender la importancia de la química y la física en la tecnología actual.
Los docentes deben actualizarse en cuanto a las nuevas tendencias y las nuevas estrategias de aprendizaje en la Enseñanza de las Ciencias con el objetivo de lograr competencias académicas significativas.
Los profesores de física y química deben propiciar un ambiente agradable en sus lecciones.
Promover el razonamiento lógico y el análisis de la realidad.
Realizar la planificación didáctica basado en promover conocimientos científicos adecuados.
Utilizar todos los recursos que estén al alcance del docente, como prácticas virtuales, simuladores, recursos audiovisuales, entre otros, que favorezcan el aprendizaje significativo.
