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
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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
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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
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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.
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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
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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
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¿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?
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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:
¿La temperatura influye en el tiempo de disolución del caramelo?
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
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“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
(…) (…)
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¿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
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¿Qué hacemos y cómo?
• Medir la temperatura del agua en cada vaso con un termómetro y registrar.
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¿Qué hacemos y cómo?
• 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.
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¿Qué hacemos y cómo?
• Registrar el tiempo de disolución completa de cada rebuçado (en min).
• Agitar del mismo modo, hasta la disolución completa de los caramelos.
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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
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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
Variable independiente
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Gráfico de barras – variable descon4nua
Variable independiente
Tiempo de disolución completa
(en min)
Tipo de caramelo
Varia
ble
depe
ndie
nte
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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
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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.
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¿La temperatura influye en el tiempo de disolución del caramelo?
Si, pues el caramelo se disuelve más rápido
en agua caliente que en agua fría.
Respuesta a la cuestión-problema:
© 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.
(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
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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
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Lo que queremos que los niños aprendan
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
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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
© 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.
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
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Adaptado de Wynne Harlen 2012
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
Acciones del maestro
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
Adaptado de Wynne Harlen 2012
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Preguntas que podemos poner
¿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?
Adaptado de Wynne Harlen 2012
Observar, medir y registrar datos
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Registros
verbales
Cuadros, tablas y gráficos
Esquemas y diagramas
Registros individuales y colec7vos
Dibujos
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Adaptado de Wynne Harlen 2012
Acciones del maestro
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.
Analizar, interpretar y explicar
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Adaptado de Wynne Harlen 2012
Preguntas que podemos poner
¿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 ...?
Analizar, interpretar y explicar
© 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.
Comunicar, argumentar y evaluar
Acciones del maestro
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.
Preguntas que podemos poner
¿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?
Adaptado de Wynne Harlen 2012
Comunicar, argumentar y evaluar
© 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.
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
© 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 evaluar?
(Mar7ns et al, 2012)
Avaliação
Diagnóstico Início de novas aprendizagens
Formativa Feedback
Sumativa Balanço final
Integrante do processo de ensino e de
aprendizagem
© 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 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?
(Mar7ns et al, 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 evaluar? Ac4vidades de evaluación de las aprendizajes de los niños
(Mar7ns et al, 2012)
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?
© 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.
Instrumentos de registro de evaluación
del maestro
© 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.
(adaptado de Mar7ns et al, 2007)
Marcar con ü los casos en que se comprobe la ocurrencia a nivel sa4sfactorio
Lista de verificación
© 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.
(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
© 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.
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)
© 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.