Enseñar(cienciaenla escuela(primaria: Cómo(poneren ...enciende.cosce.org/pdf/ANA_RODRIGUES_ENCIENDE 2014... · Enseñanzadelascienciasbasadaenlaindagación IBSE(–Inquiry(Based(Science(Educa4on

Enseñar ciencia en la escuela primaria: Cómo poner en prác4ca la educación basada en la indagación.

Lunes 30 de junio 2014 CaixaForum, Madrid

Ana V. Rodrigues [email protected]

www.anavrodrigues.pt

Universidad de Aveiro -‐ Portugal Departamento de Educación Centro de Inves4gación "Didác4ca y Tecnología en la Formación de Formadores"

Enseñanza de las Ciencias en la Didác4ca Escolar

Ciencia en los primeros años

Inquiry Based Science Educa4on -‐ IBSE

© Rodrigues, A. V. (2014). Enseñar ciencia en la escuela primaria: Cómo poner en prác4ca la educación basada en la indagación. Comunicación oral presentada en el Simposio ENCIENDE, 30 de Julio 2014.

Individuo como agente de su aprendizaje

¿Cómo los niños aprenden la ciencia?

marco de referencia para el aprendizaje de la ciencia

La enseñanza como acción

facilitadora de este proceso

La aprendizaje como un proceso de (re)construcción de conocimientos

La aprendizaje no és Memorización simple y

ru7naria de los conceptos y / o procedimientos


Un apoyo en la aprendizaje de los niños

para que puedan conseguir desarrollar más experiencia, competencias cienCficas...

Siempre listo para ayudar los niños con una idea, una pista, una sugerencia, una pregunta ...

Un organizador de ac4vidades, tareas, debates, ...

(Pereira, 2002)

¿Cuál es el papel del maestro en la enseñanza de las ciencias?

La enseñanza de las ciencias

Es un proceso guiado que permite a los estudiantes

involucrarse ac7va y emocionalmente

en la (re)construcción de su conocimiento cienAfico

favoreciendo así el aprendizaje significa7vo

de manera más eficiente. (Gil-‐Pérez et al., 2002)

Implicación integral del individuo

Hands-‐on

Minds-‐on Hearts-‐on


Enseñanza de las ciencias basada en la indagación IBSE – Inquiry Based Science Educa4on

Inter, multi y

transdisciplinar

Comprensión del mundo en su

totalidad y complejidad

Situaciones-problema del

cotidiano

Procesos de la ciencia y la tecnología

Interrelaciones con la sociedad

y el medio ambiente

Toma de decisiones informadas

Desarrollo de capacidades, actitudes y

valores

Pluralismo metodológico

Recursos didácticos

adecuados a los contenidos y

público destinatario

Enfoque holístico de los

problemas

Ciudadanía Planetaria

Énfasis en las interrelaciones de contenidos científicos y

fenómenos de la vida real

Comprometer a los estudiantes en la búsqueda de información para resolver el

problema

Enseñanza contextualizada

Evaluación Formadora

Temas de relevancia actual


Par4r de una situación del la vida co4diana…

-‐ ¿Quién ya terminado de comer el caramelo?

-‐ ¿Quién 4ene todavía una parte del caramelo?

-‐ ¿Por qué es que algunos ya no 4enen el caramelo y otros aún 4enen algo? © Rodrigues, A. V. (2014). Enseñar ciencia en la escuela primaria: Cómo poner en prác4ca la educación basada en la indagación. Comunicación oral presentada en el Simposio ENCIENDE, 30 de Julio 2014.

Sistema4zar las razones que los niños presentan como jus4ficación de tener, o no, comido todo el caramelo.

Comí todo el caramelo porque

chupé rápidamente.

Comí el caramelo más rápido, porque mi saliva es diferente

de la tuya.

Comí el caramelo más lentamente, pues mi boca es más caliente.

Lo comí todo, porque lo moví mucho con la

lengua.

Comí todo el caramelo,

porque lo par7/mas7qué

Sin embargo, no lo comí todo, porque chupé

poco.


Par4r y mas4car Dividir en pequeños pedazos / Moler

Movimiento con la lengua Revolver/La agitación

Chupar Quitar soluto y añadiendo más solvente

Saliva El solvente (4po)

Caliente La temperatura del sistema

… …

Relacionar el lenguaje común con el lenguaje ciengfico aclarando significaciones y correspondencias

entre

Los términos u7lizados por los niños

Los términos cienAficamente adecuados


Tipo de caramelo (soluto)

Peso/massa del caramelo (soluto)

Estado de división del caramelo (soluto)

Can4dad de líquido (solvente)

Temperatura del líquido (solvente)

Tipo de líquido

(solvente)

Los factores que pueden influir en el 4empo de disolución de un caramelo

Variables independientes (lo que puedo mudar)

Podemos

observar/medir… Tiempo de disolución

Variables dependiente (lo que vo a medir)

Cues4ón-‐problema: ¿De que depiende lo 4empo de la disolución completa de un caramelo?

Agitación de la mescla


¿De que depiende lo tiempo de la disolución completa de un caramelo?

¿El “peso” (masa) del caramelo influye en el tiempo de disolución?

¿El tipo de caramelo influye en el tiempo de disolución?

¿La cantidad de líquido (solvente) influye en el tiempo de disolución del caramelo?

¿La agitación de la mezcla influye en el tiempo de disolución del caramelo?

Cues4ones específicas:

Cuestión-problema (general):

¿La temperatura influye en el tiempo de disolución del caramelo?

¿El tipo de líquido (solvente) influye en el tiempo de disolución del caramelo?

¿El estado de división del caramelo influye en el tiempo de disolución?


Temperatura

Tipo de caramelo (soluto)

Tamaño/massa del caramelo (soluto)

Can4dad de líquido

(solvente)

Estado de división del caramelo (soluto)

Tipo de líquido

(solvente)

Cuestión problema:


El tiempo de disolución

Lo que vamos mantener:

(variables de control)

Esquema de la PLANIFICACIÓN

Lo que vamos cambiar:

(variable independiente)

Lo que vamos medir:

(variable dependiente)

Agitación del sistema


“HIPÓTESIS” -‐ PREDICCIONES

Si aumento la temperatura del agua, el caramelo se disuelve

más rápido.

Si aumento la temperatura del agua, el caramelo se disuelve más lentamente.

El caramelo llevará lo miesmo 4empo a

dissolver, independientemente de la temperatura del agua

(…) (…)


¿Qué hacemos y cómo?

Preparar 3 vasos con agua a diferentes temperaturas: •  Medir en un vaso graduado la misma cantidad de agua (e.j. 200ml). •  Repetir y poner en 3 vasos iguales.

Usar el agua a temperatura

ambiente

Usar una placa eléctrica para

calentar el agua

Usar el agua de la nevera o baño de hielo



•  Medir la temperatura del agua en cada vaso con un termómetro y registrar.



•  Medir la masa de cada caramelo en la balanza digital y registrar (en g).

•  Poner, al mismo tiempo, los caramelos en copos.

•  Iniciar el cronometraje del tiempo de disolución.

•  Registrar los tiempos de

disolución completa de cada

caramelo en una tabla.



•  Registrar el tiempo de disolución completa de cada rebuçado (en min).

•  Agitar del mismo modo, hasta la disolución completa de los caramelos.


Temperatura del agua (en ºC)

Tempo de disolución completa del caramelo

(en min)

Vaso 1 ______ºC _______ min

Vaso 2 _______C _______ min

Vaso 3 _______C _______ min

¿CÓMO PODEMOS MOSTRAR LO QUE SUCEDE?

Tabla de datos


Variable independiente

El gráfico de lineas permite hacer una interpolación,

es dicer, predecir un valor dentro de los límites ensayados.

El gráfico de lineas no permite hacer una extrapolación,

es dicer, predicer un valor además de los limites (mín. y máx.) ensayados.

Gráfico de lineas – variables congnuas

Tiempo de disolución completa

(en min)

Temperatura de la agua (en ºC)

Varia

ble

depe

ndie

nte



Gráfico de barras – variable descon4nua


Tiempo de disolución completa

(en min)

Tipo de caramelo

Varia

ble

depe

ndie

nte


Lo que verificamos... El caramelo que estaba en agua a temperatura más elevada (70ºC) se disolvió más rápido (3 min).

El caramelo que tardó más tiempo a disolverse (30 min) fue lo que estaba en agua a la temperatura más baja (3ºC).

DATOS no son RESULTADOS

Los valores obtenidos son los datos del experimento.

La interpretación de los datos son los resultados

Datos

Resultados


Cuanto más alta es a temperatura, más rapido es la disolución completa del caramelo en agua.

La temperatura del agua (solvente) interfiere en el tiempo de

disolución completa del caramelo (soluto)

Resultados y Conclusión

Límites de validez de las conclusiones Los resultados/conclusiones sólo son válidos dentro de los

valores ensayados:

Entre los 3ºC y los 70ºC, cuanto más alta es la temperatura, más

rápido es la disolución completa del caramelo en agua.



Si, pues el caramelo se disuelve más rápido

en agua caliente que en agua fría.

Respuesta a la cuestión-problema:


(Rodrigues, 2011)

Cómo enseñar ciencias...

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Sin variables de control

Ac4vidades de búsqueda documental

Ac4vidades sensoriales y/o de

clasificación

Ac4vidades experimentales

simples

Ac4vidades experimentales de 4po inves4ga4vo

Con variables de control


ORGANIZACIÓN DE ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Lo que queremos que los niños aprendan

Aprendizajes a alcanzar por los niños: conocimientos, capacidades, ac7tudes y valores

¿Qué hacemos para promover el desarrollo de éstos aprendizajes y cómo?

Ac4vidades prác4cas (con y sin control de variables)

Antes

•  La contextualización de la ac7vidad •  La explotación de las ideas de los niños •  La formulación de la cues7ón-‐problema •  Planificación del ensayo

Durante •  La observación, medición y registro

sistemá7co de datos

Después

•  Análisis y discusión de los datos •  Construcción de las conclusiones •  Formular la respuesta a la cues7ón-‐

problema.

•  Comunicación, argumentación y evaluación del proceso y de los resultados

¿Cómo evaluar y registrar el desarrollo del aprendizaje de los niños?

Ac4vidades de evaluación del aprendizaje de los niños Instrumentos de registro de evaluación



Conocimientos

Fenómenos, hechos, conceptos y principios

cienAficos Vocabulario, terminología y convenciones cienAficas

Aplicaciones cienAficas y tecnológicas

(…)

Capacidades Formular preguntas

Formular predicciones Planificar un ensayo

Observar Medir

Clasificar Comparar

U7lizar equipos / disposi7vos Controlar variables

Organizar tabla de datos

Construir gráficos Analizar e interpretar los datos

Inferir Extraer conclusiones

Comunicar oralmente los resultados

(…)

Ac4tudes y valores Curiosidad Crea7vidad

Espíritu crí7co Integridad Obje7vidad

Perseverancia Responsabilidad Rigor y precisión

Hones7dad intelectual Coherencia entre los datos, su análisis,

inferencias y conclusiones Tolerancia y respeto por las ideas

(diferente) de otros Reconocimiento del trabajo cienAfico Reconocimiento de las limitaciones y provisionalidad del conocimiento

cienAfico

(…)

De la descripción a la explicación

De las pequeñas

a las grandes ideas

De las ideas personales a las ideas compar7das


Principales grupos de capacidades que intervienen en una ac7vidade prác7ca

• En la comunicación, reflexión y aplicación

• En el proceso de llegar a conclusiones

• En la recogida de datos

• En el diseño de una inves7gación

Formular preguntas y planear

inves4gaciones

Observar, medir y

registrar datos

Comunicar, argumentar y

evaluar

Analizar, interpretar y explicar

Adaptado de Wynne Harlen 2012



Acciones del maestro

Es7mular la curiosidad de los niños (e.j.: diario de clase, visitas de estudio, dibujos animados, cues7ones, etc.).

Ayudar los niños a mejorar sus preguntas iniciales.

Pedir a los niños para hacer predicciones, jus7ficándolas.

Crear situaciones donde es necesario que los niños planifiquem ac7vidades experimentales del 7po inves7ga7vo.

U7lizar un esquema de planificación como una manera de apoyar los niños en la planificación de un experimento.

Hablar acerca de las inves7gaciones realizadas para iden7ficar maneras de mejorar el experimento planeado.

Formular preguntas, hacer predicciones e planear inves4gaciones



Preguntas que podemos poner

¿Qué os gustaría saber acerca de...?

¿Qué creeis que le pasó si / o cuando ...?

¿Qué creeis que va pasar...?

¿Qué tenemos que hacer para comprobar...?

¿Cómo podemos hacer el ensayo válido?

Formular preguntas, hacer predicciones e planear inves4gaciones


Crear oportunidadades para que los niños obtengan información en contextos informales y no formales (e.j.: entrevistas, visitas a exposiciones, ...).

Fomentar la observación través de "invitaciones para observar."

Enseñar u7lizar correctamente instrumentos, disposi7vos o modelos u7lizados para observar, medir, registrar.

Dar sugerencias sobre cómo registrarse ciertos 7pos de información, proponiendo el uso de tablas, dibujos con e7quetas y símbolos.

Crear oportunidades para que los niños puedan compar7r y discu7r sus observaciones.

Observar, medir y registrar datos




¿Qué notais que es igual en relación con estos ...?

¿Qué diferencias se presentan entre... del mismo 7po ?

¿Qué diferencias encuentrais cuando observais a través de la lupa?

Cuanto más largo / más pesado,... és esto do que ...?

¿Por qué creeis que abunda más algo...?

¿Cómo vamos a registrar lo que habeis hecho y habeis aprendido?

¿Qué 7po de gráfico / diseño es más adequado para mostrar los resultados?


Observar, medir y registrar datos


Registros

verbales

Cuadros, tablas y gráficos

Esquemas y diagramas

Registros individuales y colec7vos

Dibujos




Planificar el ac7vidade de manera que el razonamiento no termina después de las observaciones hechas e de los datos recogidos.

Fomentar la iden7ficación de patrones en las varias observaciones.

Dar 7empo y oportunidade a los niños para que puedan iden7ficar relaciones entre los resultados.

Preguntar a los niños si sus predicciones se confirmaron y si sus preguntas iniciales fueron contestadas.

Intercambiar ideas sobre lo que han aprendido acerca de los fenómenos inves7gados y no sólo sobre lo que pasó.





¿Lo que descubrieron afecta a… la rapidez? ...a la distancia? …a la can7dad?

¿Encontraron alguna relación entre ... y ...?

¿Las conclusiones coinciden con lo que esperaban?

¿Cuál creeis que es el mo7vo para ...?



Comunicar, argumentar y evaluar


Dar a los niños un cuaderno personal/individual para hacer los registros y reflexionar. Hablar con los niños sobre cómo uzarlo y dar 7empo de clase para que los niños lo puedan u7lizar.

Dar a los niños 7empo para comunicar y compar7r sus ideas.

Dar 7empo para revisar las ac7vidades y reflexionar sobre cómo se podrían mejorar las inves7gaciones.

Discu7r criterios de evaluación y dar 7empo para la auto-‐evaluación y heteroevaluación.

Adaptado de Wynne Harlen 2012 © Rodrigues, A. V. (2014). Enseñar ciencia en la escuela primaria: Cómo poner en prác4ca la educación basada en la indagación. Comunicación oral presentada en el Simposio ENCIENDE, 30 de Julio 2014.


¿Cómo explicar a los demás lo que hiciemos y que pasó?

¿Cómo podeis probarlo? (¿qué pruebas teneis de que vuestra conclusión es correcta?)

¿Qué otras conclusiones se pueden extraer de vuestros resultados?

Si hicierais esto de nuevo, ¿qué cambiaríais para mejorar la inves7gación?


Comunicar, argumentar y evaluar


ORGANIZACIÓN DE ACTIVIDADES PRÁCTICAS


Aprendizajes a alcanzar por los niños: conocimientos, capacidades, ac7tudes y valores

¿Qué hacemos para promover el desarrollo de éstos aprendizajes y cómo?

Ac4vidades prác4cas (con y sin control de variables)

Antes

•  La contextualización de la ac7vidad •  La explotación de las ideas de los niños •  La formulación de la cues7ón-‐problema •  Planificación del ensayo

Durante •  La observación, medición y registro

sistemá7co de datos

Después

•  Análisis y discusión de los datos •  Construcción de las conclusiones •  Formular la respuesta a la cues7ón-‐

problema.

•  Comunicación, argumentación y evaluación del proceso y de los resultados

¿Cómo evaluar y registrar el desarrollo del aprendizaje de los niños?

Ac4vidades de evaluación del aprendizaje de los niños Instrumentos de registro de evaluación


¿Cómo evaluar?

(Mar7ns et al, 2012)

Avaliação

Diagnóstico Início de novas aprendizagens

Formativa Feedback

Sumativa Balanço final

Integrante do processo de ensino e de

aprendizagem


¿Cómo evaluar? Ac4vidades de evaluación de las aprendizajes de los niños

Hay 2 botellas idén7cas A y B, que con7enen el mismo volumen de líquido con la misma apariencia.

Sin embargo,

una de las botellas 7ene sólo agua y

otra botella 7ene agua con sal.

¿Cómo podemos saber el contenido de cada botella sin abrir?



¿Cómo evaluar? Ac4vidades de evaluación de las aprendizajes de los niños


El náufrago quiere poner un poco de sal en el pescado que pescó.

¿Puedes ayudarlo?

¿Cómo se puede conseguir un poco de sal del mar?


Instrumentos de registro de evaluación

del maestro


(adaptado de Mar7ns et al, 2007)

Marcar con ü los casos en que se comprobe la ocurrencia a nivel sa4sfactorio

Lista de verificación


(adaptado de Mar7ns et al, 2007)

Escala: 1 -‐ Aún no sa7sface; 2 -‐ Sa7sface razonablemente; 3 -‐ Sa7sface bien; 4 – Sa7sface muy bien 0 – No observado

Escala Classificada


Los estudiantes no aprenden en la escuela todo lo que van a necesitar de saber en su vida adulta

Por tanto, lo más importante es

obtener los prerrequisitos

para una aprendizaje bien sucedida en la vida futura.

(OCDE, 1999)


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