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UNA PROPUESTA DIDÁCTICA PARA LA ENSEÑANZA DE LA SECUENCIA ENCENDER UNA BOMBILLA A TRAVÉS DE ANALOGIAS
Claudia Lorena Capera Figueroa Estudiante de 8º Semestre
Licenciatura en Educación Básica con énfasis En Ciencias Naturales y educación ambientalUniversidad del Tolima
Email: [email protected]
Resumen
En este artículo se presenta una propuesta didáctica para la enseñanza de la secuencia encender una bombilla del Módulo Circuitos eléctricos del Proyecto Pequeños Científico de la Escuela Normal Superior de Ibagué, con el propósito de diseñar e implementar una unidad didáctica innovadora a través del uso de analogías que guarden relación con los circuitos eléctricos y el sistema nervioso, como elemento importante para lograr la integración de saberes propios del área de Ciencias Naturales y así mismo fomentar la integración de estos como aspecto fundamental para la construcción de ciencia. Por lo anterior, cabe señalar que la metodología de investigación utilizada corresponde a un enfoque cuasi experimental y a una intervención en el aula de carácter constructivista relacionada con los conceptos piagetianos de asimilación y acomodación. Por tanto, los resultados muestran un mayor nivel de aprendizaje en los estudiantes representado en la capacidad para interrelacionar conceptos y categorías propias de las ciencias desde el entorno vivo y físico.
Palabras Claves: Circuito eléctrico simple, analogía, sistema nervioso, ciencia contemporánea
Abstract
This article presents a methodological approach to the teaching of a bulb string Electric Circuits Module Small Project Scientist at the Ecole Normale Superior de Ibague, in order to design and implement an innovative teaching unit through the use of analogies they relate to electrical circuits and the nervous system as an important element to achieve the integration of knowledge specific to the field of Natural Sciences and likewise promote the integration of these as a fundamental aspect for the construction of science. Therefore, it is noted that the research methodology used corresponds to a quasi-experimental approach as an intervention in the classroom constructivist nature tied to the concepts Piagetian assimilation and accommodation. Therefore, the results show a higher level of learning in the students represented in the ability to interrelate own concepts and categories from science and physical living environment.
Keywords: simple electric circuit, analogies, nervous system, contemporary science
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Introducción
Una de las bases del éxito del proceso de enseñanza-aprendizaje en ciencias puede radicar en
saber relacionar suficientemente los conceptos y contenidos abstractos con la realidad
concreta y cotidiana. Establecer esta relación supone construir un modelo mental de la
realidad. El modelo está presente en nuestra vida cotidiana, científica y escolar, y facilita la
comprensión y el entendimiento de los mensajes que se reciben desde los diferentes campos.
(Fernández, J. y col., 2001).
Por ende, esta propuesta de investigación basada en el diseño e implementación de una
propuesta didáctica para la enseñanza de circuitos eléctricos a través del uso de analogías
relacionadas con el sistema nervioso, tiene como propósito, la integración de contenidos
propios del entorno vivo y físico, a fin de generar conocimientos e interpretaciones que de
acuerdo con el (MEN, 2004), los estudiantes dentro del entorno físico deben adquirir, en
cuanto a identificar las funciones de los componentes de un circuito eléctrico y dentro del
entorno biológico a representar los diversos sistemas de órganos del ser humano y explicar su
función.
Las cuales, se establecen en esta investigación a través de analogías, que tiene como
referencia el análogo (Encender la bombilla) y el Tópico (sistema Nervioso), en aras de
fomentar en primer lugar, el carácter de ciencia como interrelación de distintos campos del
conocimiento y en segundo lugar a partir de como lo señala (Gonzáles, 2003), la analogía es
un intento más de modelizar en aras de aprendizaje del alumnado, que puede considerarse
como un recurso didáctico útil para aplicar en los procesos de enseñanza y aprendizaje, que
facilita la visualización de los conceptos teóricos abstractos, que facilita el recuerdo de la
información y su contextualización, que favorece una disposición positiva hacia el
aprendizaje, que permite construir el conocimiento y desarrollar el pensamiento creativo, y
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por tanto , contribuye a que el alumnado tenga un aprendizaje significativo, lo cual hace parte
del objeto de este trabajo de investigación.
Del mismo modo, el desarrollo del mundo conceptual en el que se mueve la Ciencia hace cada
vez más necesario que los conceptos estén adecuadamente enlazados a una vivencia
observacional o experimental previa. (Clement, 1993), por ende, la analogías permite
construir en la práctica educativa que los nuevos conocimientos orientados en los estudiantes
se vayan consolidando sobre la base de los conocimientos anteriores, permitiendo a la vez,
fomentar la búsqueda y el descubrimiento de nuevas relaciones entre los distintos dominios de
saberes.
Asimismo, según lo plantea Osborne y Freyberg (1985) sugieren que las analogías son una
herramienta que los profesores pueden usar en el proceso Enseñanza-Aprendizaje de las
Ciencias de la Naturaleza, además de la experimentación y la demostración, para acrecentar
la inteligibilidad y plausibilidad de las explicaciones. Ya que según señala (Ogborn y Martins
1996) afirman que las metáforas y analogías constituyen un aspecto esencial en el proceso de
formación mental de las representaciones del mundo que nos rodea, así como de las
inferencias que se pueden establecer de ellas.
Dado que las analogías juegan un papel esencial en la teoría del aprendizaje propuesta por
Rumelhart y Norman (1981), teoría que es similar a la teoría de los esquemas de Piaget
basada en las ideas de asimilación y acomodación. En el que los nuevos esquemas (esquemas
conceptuales) se produce a través de cualquier desarrollo continuo de de los esquemas ya
existentes (Rumelhart & Norman, 1981; Duit, 1991)
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Metodología
Para llevar a cabo el proyecto de investigación una propuesta didáctica para la enseñanza de
la secuencia encender una bombilla a través de analogías en el módulo de circuitos
eléctricos, del Proyecto pequeños Científicos de la Escuela Normal Superior de Ibagué, se
realizó con una muestra de 33 estudiantes del grado 53y se adoptó una metodología de tipo
cualitativo por requerir aspectos de índole descriptivo y exploratorio.
En ese mismo sentido, se establecieron cuatro fases, cada una correspondiente a un propósito
en particular: En primer lugar, se hizo un análisis de contenido a partir de la introducción que
contempla el módulo de circuitos eléctricos y una de sus secuencias como la de encender una
bombilla; como punto de referencia, para analizar aspectos relacionados con la estructura,
contenido, metodología aplicada y evaluación planteada por el módulo, que sirvieron de base,
para realizar la orientación de la secuencia encender una bombilla con los estudiantes a partir
de la estrategia de indagación que busca el desarrollo de las competencias científicas,
comunicativas y ciudadana bajo el énfasis en física que el módulo presenta, logrando de esta
manera la adquisición de un conocimiento primario sobre el análogo a considerar por los
estudiantes en el circuito eléctrico simple.
Por otra parte, se desarrolló una segunda fase, basada en el diseño de una Unidad didáctica
Innovadora para la enseñanza de encender una bombilla a través de analogías, que tuvo
como requisito fundamental incorporar el establecimiento de relaciones a partir del análogo
con el tópico. Para ello, se utilizó el diseño de una plantilla en la que se sistematizó el
análisis de la relación entre el análogo (encender una bombilla) y el tópico (sistema nervioso),
en el que se estudiaron los aspectos más relevantes de los contenidos de la secuencia
encender una bombilla con los contenidos del sistema nervioso, a tener en cuenta en la
unidad didáctica innovadora que permitió la integración de estos saberes, propios del área de
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Ciencias Naturales. En tercer lugar, durante la fase de implementación, se comenzó por la
aplicación de un pre test que permitió conocer el grado de conocimiento y familiarización que
los estudiantes habían alcanzado acerca de los circuitos eléctricos al lograr encender una
bombilla, según el modelo constructivista propuesto por el módulo de circuitos eléctricos.
Seguido de la implementación de una serie de actividades de intervención constructivista en el
aula, correspondientes a la Unidad Didáctica Innovadora que tuvo como fundamento la
realización de tres tipos de actividades u momentos de intervención constructivista en el aula
en relación a la corriente del Desarrollo Cognitivo y Aprendizaje de Piaget. En este
propósito, se plantean una constante formulación de preguntas a los estudiantes sobre el
circuito de encender la bombilla orientada en clases anteriores con la presentación de
situaciones, que a modo de ejemplos, buscaron generar la constante indagación de relación
entre el concepto de sistema nervioso, partes del sistema nervioso y funcionamiento a partir
de lo que los estudiantes conocían como análogo.
En consecuencia, luego de la Implementación y desarrollo de la unidad didáctica innovadora,
se aplicó un pos test que vinculaba aspectos propios de los circuitos eléctricos con relación al
sistema nervioso, que conservó las mismas estructuras de indagación del pre test, en cuanto al
cuestionamiento de responder sobre el concepto, componentes y funcionamiento del sistema
nervioso a partir de la relación con la secuencia de encender una bombilla. Finalmente, con
respecto al análisis de los datos recopilados a partir de la aplicación del pre test y el pos test,
se realizó mediante el paquete estadístico de Excel.
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Resultados
El resultado de esta investigación, correspondiente a una propuesta didáctica para la
enseñanza de encender una bombilla a través de analogías relacionadas con el sistema
nervioso, se logró integrar contenidos propios del entorno vivo y físico, que generaron en los
estudiantes interpretaciones de un contenido biológico a partir de lo que ellos asumían como
análogo, es decir, circuitos eléctricos.
Para ello con la aplicación del pre test realizado a 33 estudiantes del grado 5 3 en la Escuela
Normal Superior de Ibagué de la Jornada Mañana, se determinó el grado de familiarización
que los estudiantes tenían sobre los circuitos, en el que se obtuvieron resultados muy
favorables en relación con el contenido analógico a utilizar para la implementación de la
unidad didáctica innovadora.
Sin embargo, cabe resaltar que para el propósito de la investigación el porcentaje obtenido
en las respuestas correctas como en las que eran incorrectas, son de importancia, debido en
primer lugar, ya que determina el nivel de conocimiento del grupo frente al análogo y en
segundo instancia, por considerarse una forma de contrastar el nivel de aprendizaje de los
estudiantes, generado después del desarrollo de la unidad didáctica “el Sistema Nervioso
como un circuito eléctrico”.
Muestra de lo anterior, se pueden apreciar gráficas en los cuales hay un buen grado
conocimientos por parte de los estudiantes sobre el análogo, como las que pueden apreciarse
(Ver gráficas 1 y 2).
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Gráfica 1. Alusiva al grado de conocimiento de los estudiantes sobre el análogo
En la gráfica 1, los estudiantes en su nivel de pensamiento pre conceptual, referente a la
definición de Circuito eléctrico están en lo correcto en un 73%, mientras un 23 % del resto
de los estudiantes no tiene claro la definición. Lo cual representa, que en su mayoría tienen
conocimiento de los circuitos aunque todavía se presentan dificultades para aprehender el
concepto de circuito eléctrico a partir de la experiencia de encender la bombilla propuesta por
el módulo de circuitos eléctricos.
No obstante, la siguiente gráfica también constituye un ejemplo clave en lo anteriormente
dicho, dado que reconocen a uno de los componentes del circuito y la función que
desempeña dentro del mismo.
Gráfica 2. Alusiva a uno de los componentes de un circuito
Sin embargo, he de anotarse que aún existen una serie de dificultades en la aprehensión de
conocimientos sobre los circuitos, luego de haberse realizado la orientación de la secuencia
encender una bombilla prevista por el módulo de circuitos eléctricos, dado que para otras
preguntas formuladas, existen dificultades para la compresión de componentes de un circuito,
ya que los estudiantes asocian los materiales que hacen parte del circuito pero en ningún
momento, el nombre que se le asigna dentro de los componentes del mismo, al igual que
ocurre con el camino que describe la corriente eléctrica en el circuito. Tal y como se aprecian
en las gráficas (ver gráficas 3y 4).
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Gráfica 3 Alusiva a la dificultad del estudiante en la comprensión de los componentes de un circuito.
En relación con la siguiente gráfica, se aprecia que el 60% de los estudiantes, reconoce el
camino de la corriente eléctrica a lo largo del circuito para lograr encender la bombilla, hecho
un poco favorable para realizar la relación del análogo y el tópico a desarrollar del sistema
nervioso.
Gráfica 4 Alusiva a la dificultad del estudiante en reconocer el camino de la corriente eléctrica por el circuito.
Por tanto, los resultados anteriores se traducen en mostrar que a partir de la orientación de la
secuencia encender una bombilla, prevista por el módulo de circuitos eléctricos, la mayoría
de los estudiantes presentan un grado significativo de conocimientos sobre el análogo a
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valorar con la implementación de la unidad didáctica, sin embargo, al mismo tiempo se
evidencia en menor grado que existes dificultades de aprendizaje por parte de algunos
estudiantes al no poder dar respuesta a la pregunta formulada.
Durante la implementación y desarrollo de la unidad didáctica se evidenció que los
estudiantes presentaron un mayor entusiasmo a la hora de abordar la temática de sistema
nervioso a partir de los circuitos eléctricos orientado en clases anteriores, dado que por parte
de algunos se escucharon expresiones en relación a que por fin iban a ver algo de biología.
Además, porque a partir de la situación referida de que sucedería con el dedo al estar en
contacto con una vela encendida, fue de su interés por el contenido biológico del sistema
nervioso. Dado que durante el periodo anterior, se venía trabajando con el módulo la parte del
entorno físico de manera aislada del entorno vivo.
Asimismo, se observó que la participación fue muy activa, dado que el hecho de conocer
sobre los circuitos les permitió mayor seguridad al momento de participar en clase como en
el desarrollar las actividades planteadas en la unidad didáctica de forma ágil y eficaz ya que
conocían sobre el análogo.
Una vez se desarrollo la unidad didáctica, se aplicó el pos test para determinar el grado de
Aprendizaje alcanzado a partir de la enseñanza de la secuencia encender una bombilla a
través del uso de analogías relacionadas con el sistema nervioso.
Lo anterior evidenció como resultado, un mayor aprendizaje en los estudiantes, luego de
haber relacionado el sistema nervioso con el circuito eléctrico, debido a que un 88%
respondió de manera acertada el pre concepto construido de sistema nervioso viéndose
reflejado la integración del campo de la física con el de la biología favorablemente. (Ver
gráfica 5).
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Gráfica 5. Alusiva a la relación de conceptos del análogo y el Tópico
Por su parte, en cuanto a los componentes que se encuentran en el circuito eléctrico en
relación con la gran familia que hace parte de los componentes de un sistema nervioso, un
94% de los estudiantes respondieron acertadamente, en comparación con el 58% de la gráfica
2 del pre test. Lo que determina que hubo un mayor aprendizaje y relación de los
componentes de un circuito a través del uso de analogías. (Ver gráfica 6)
Gráfica 6 Alusiva al grado de aprendizaje de los componentes de un circuito y el sistema nervioso.
Así mismo, en relación con el pre concepto de la función que cumple cada componente en un
circuito eléctrico como el de la resistencia de un circuito y el del cerebro de un sistema
nervioso, los estudiantes presentaron mayor apropiación que en el del circuito eléctrico por
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considerar que un 85% responde favorablemente a la relación establecida, tal y como se
muestra en la (gráfica 7); en comparación con el 49% que responde acertadamente en el pre
test de la gráfica 3.
Gráfica 7 Alusiva a aprehensión de conocimiento en relación a la resistencia del circuito con el cerebro
Sin embargo, es de anotar que en la función del conductor de un circuito, los resultados
fueron mejores en el pre test que los esperados en el pos test, aunque cabe resaltar, que un
60% de los estudiantes relaciona dicha función con las neuronas, siendo significativo en el
aprendizaje adquirido con el sistema nervioso. (Ver gráfica 8)
Gráfica 8. Alusiva a la relación de las neuronas con el flujo de corriente eléctrica.
Finalmente, en cuanto a la relación establecida entre el funcionamiento del circuito eléctrico,
el 54% respondió de manera acertada, lo cual determina que los estudiantes pudieron
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establecer la relación analógica del camino de la corriente eléctrica con el camino de los
impulsos nervioso siendo satisfactorio el grado de comprensión alcanzado. (Ver gráfica 9).
Gráfica 9. Alusiva a la relación analógica del camino de la corriente eléctrica con el impulso nervioso en el
sistema nervioso
Conclusiones
Por lo anterior, para la enseñanza de la secuencia encender una bombilla a través del uso de
analogías relacionadas con el sistema nervioso en estudiantes de quinto de la Escuela Normal
Superior de Ibagué, se halló una mayor comprensión de los circuitos eléctricos y del sistema
nervioso por parte de los estudiantes, ya que el desarrollo de la unidad didáctica significó
para los estudiantes una mayor aprehensión y comprensión de conocimientos no solo de
índole de la física sino también de la biología.
Permitiendo alcanzar, una mayor comprensión del sistema nervioso de manera sencilla, ya
que conforme desarrollaban las actividades de la unidad didáctica que establecían las
relaciones del análogo y el tópico los estudiantes mostraron mayor interés y agrado.
Con relación a lo expuesto, se halló que es necesario que en la enseñanza del módulo circuitos
eléctricos del proyecto pequeños científico el docente adapte las secuencias de manera
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integral con otros campos del conocimiento, en este caso para lograr la integración del
entorno vivo y físico, dado que los estudiantes responde de manera motivacional cuando se
incorpora un tema de biología a partir de lo que estos conocen como circuitos.
Por ende, la analogía propuesta a partir de los circuitos eléctricos y el sistema nervioso
constituyeron a reafirmar lo que otras investigaciones han dicho sobre la importancia del
conocimiento previo en el pensamiento de los estudiantes, aprendizaje y recuerdo con los
mecanismos que posibilitaban a los estudiantes acumular nuevo conocimiento. (Vosniadou y
Schommer, 1987).
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Referencias
CLEMENT, J. (1993): “Using Bridging Analogies and Anchoring Intuitions to Deal with
Students´ Preconceptions in Physics”. Journal of Research in Science Teaching, Vol.30, nº10,
pp. 1241-1257.
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19 (2), 231-242, Barcelona, ICE. Pág. 231- 242
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ciencias de la Naturaleza” En: “Revista Interuniversitaria de Formación del profesorado”,
núm. 001. 17, vol. 2003. Pp.197-199
GONZÁLEZ, B.M. y MORENO, T. (1998). “Las analogías en la enseñanza de las Ciencias”.
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http://www.mineducacion.gov.co/1621/articles-81033_archivo_pdf.pdf Consultado: 2010,
Abril 28)
Vosniadou, S. y Schommer, M. (1988). Explanatory Analogies Can Help Children Acquire
Information From Expository Text. Journal of Educational Psychology, Vol. 80, nº 4, pp. 524-
536.