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Propuesta de diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del
grupo de grados de octavo y noveno
Carlos Alonso García Corredor
Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias
Maestría en Enseñanza de la Ciencias Exactas y Naturales Bogotá, Colombia
2017
Propuesta de diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del
grupo de grados de octavo y noveno
Carlos Alonso García Corredor
Trabajo final de maestría presentado como requisito parcial para optar al título de:
Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Director (a): Magister en Matemáticas, Myriam Margarita Acevedo Caicedo
Codirector (a): Doctora, Mary Ruth García Conde
Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias
Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales Bogotá, Colombia
2017
Dedicatoria
A mis padres por formarme con fuertes
bases de esfuerzo y responsabilidad y por
su apoyo incondicional.
A mi hijo por su apoyo y porque es la
base fundamental de mi esfuerzo.
A mi familia y personas especiales, que
siempre me han apoyado y me apoyaron
en este proceso.
“La educación es el arma más poderosa
para cambiar el mundo”
Nelson Mandela
Agradecimientos
Al Ministerio de Educación por permitirme ser parte del programa “Excelencia
Maestro”, a la Universidad Nacional por guiar mi proceso de formación, a mi
directora de tesis, la Magister Myriam Margarita Acevedo por sus conocimientos,
orientaciones que han sido importantes para mi proceso de formación, al profesor
PhD Fredy Alberto Monroy por sus aportes en el campo de la física y su
colaboración, al Rector Gerardo Rodríguez Nivía, por su contribución en todo
sentido, a los docentes del área Ciencias Naturales de la institución Julio Cesar
Turbay Ayala por su experiencia y apoyo, les agradezco en el desarrollo de este
trabajo.
Resumen y Abstract IX
Resumen
El presente documento describe el proceso que se realizó para la
construcción y estructuración del diseño Curricular para el entorno físico, del
grupo de grados de octavo y noveno de la Institución Educativa Julio Cesar
Turbay Ayala. Diseño que se estructuró teniendo en cuenta las necesidades
del entorno, los lineamientos curriculares del MEN, el análisis de currículos
internacionales, entre otros sustentos teóricos. Para iniciar el proceso se
realizó un diagnóstico a través de una encuesta a los docentes de la I.E, con
el propósito de reconocer sus prácticas pedagógicas y curriculares en el área
de Ciencias y específicamente las relacionadas con el entorno Físico. Los
resultados de este diagnóstico evidenciaron que por lo menos para el caso
del entorno Físico las practicas pedagógicas y curriculares tenían falencias
en su desarrollo y aplicación, teniendo en cuenta esta situación se intervino
el diseño curricular y se presentaron sugerencias para su desarrollo, con la
intención de generar cambios en algunas prácticas e incidir a futuro en los
niveles de desempeño de los estudiantes en el área de física.
Palabras claves: Currículo, entorno físico, diseño curricular, PEI.
X Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Abstract
This document describes the process that was made in order to the construction
and structure of the curriculum design for the physical environment of eighth and
ninth grades in the Educational Institution Julio Cesar Turbay Ayala. Design that
was structured according to the environment needs of curricular limits of the MEN,
the analysis of international curriculum, among other theoretical supports. In order
to begin the process, we realized a diagnostic through the teacher’s survey of the
I.E, to recognize his pedagogic and curricular practices in Sciences and
specifically the practices related to the Physical environment.
The results of this diagnostic demonstrated in Physical environment the pedagogic
and curricular practices had lacks in development and application, consider this,
the development curriculum was controlled and they presented suggestions for
this, with the intention of generating changes in some practices affecting the levels
of the students’ performance in the physic area.
Key words: Curriculum, physical environment, curricular design, PEI.
Contenido XI
Contenido
Agradecimientos ........................................................................................................ VII
Resumen ..................................................................................................................... IX
Contenido ................................................................................................................... XI
Lista de figuras .......................................................................................................... XIII
Lista de tablas ........................................................................................................... XIV
Introducción ............................................................................................................... 15
1. Fase diagnóstica ................................................................................................. 20
1.1 Análisis del proceso curricular y prácticas curriculares ............................................ 20
1.2 Análisis de encuesta ............................................................................................... 21
1.3 Prácticas curriculares de los docentes ..................................................................... 29
2. Marco teórico ..................................................................................................... 34
2.1 Generalidades del currículo .................................................................................... 34
2.2 Currículo de ciencias y el componente de física ....................................................... 37
2.3 La enseñanza de las ciencias ................................................................................... 40
3. Documentos curriculares de ciencias ................................................................... 44
3.1 Currículo de Chile ................................................................................................... 44
3.2 Currículo México .................................................................................................... 48
3.3 Currículo de España ............................................................................................... 52
XII Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
3.4 Currículo de Colombia ............................................................................................ 56
3.5 Análisis comparativo .............................................................................................. 61
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo y noveno ...... 68
4.1 Marco referencial .................................................................................................. 68
4.2 Entorno físico......................................................................................................... 73
4.3 Propuesta organización aspectos conceptuales ....................................................... 74
4.4 Organización curricular para los grados de octavo y noveno .................................... 76
4.5 Descripción de algunos de los tópicos para los grados de octavo y noveno .............. 77
4.5.1 Electromagnetismo .................................................................................................................. 77
4.5.2 . Termodinámica ...................................................................................................................... 79
4.5.3 Ondas ....................................................................................................................................... 82
4.6 Algunas sugerencias para el proceso de enseñanza-aprendizaje para los grados
octavo y noveno ................................................................................................................ 85
5. Validación ........................................................................................................... 87
6. Conclusiones y Recomendaciones ........................................................................ 88
6.1 Conclusiones .......................................................................................................... 88
6.2 Recomendaciones .................................................................................................. 89
7. Referencias ......................................................................................................... 91
A. Anexo: Diagnostico prácticas curriculares ............................................................ 95
B. Anexo: Instrumento validación .......................................................................... 101
Contenido XIII
Lista de figuras
Imagen 3-1estructura curricular. Chile ........................................................................................................... 47
XIV Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Lista de tablas
Tabla 1-1 Descripciones y niveles de ponderación de la encuesta. .................................................................. 22
Tabla 1-2 Ponderaciones asignadas por los docentes ..................................................................................... 23
Tabla 1-3 Acciones del currículo para potenciar los procesos del estudiante .................................................. 23
Tabla 1-4 Conceptos para la enseñanza de las ciencias naturales .................................................................. 24
Tabla 1-5 Conexiones entre la física la química y la biología........................................................................... 25
Tabla 1-6 Ponderaciones de los 6 docentes al enunciado 2 ............................................................................. 25
Tabla 1-7 Valoraciones al enunciado la inclusión de conceptos físicos específicos ......................................... 26
Tabla 1-8 Ponderaciones de los docentes frente al ítem 4 de la aproximación al conocimiento científico
básico ............................................................................................................................................................... 27
Tabla 1-9 Significado de las denominaciones .................................................................................................. 29
Tabla 1-10 Resultados de las ponderaciones asignadas por los docentes del área de ciencias ...................... 30
Tabla 3-1 Ideas científicas propuestas en el plan ............................................................................................ 46
Tabla 3-2 Estándares del conocimiento en ciencias ........................................................................................ 50
Tabla 3-3 Contraste curricular de Colombia, Chile, México y España ............................................................. 62
Tabla 4-1 Lista de Topicos para la enseñanz del entorno físico ....................................................................... 75
Tabla 4-2 Estándares y temas para el grupo de grados de octavo y noveno .................................................. 76
Introducción 15
Introducción
La I.E. Julio Cesar Turbay Ayala donde se desarrolló el trabajo que se presenta
en este documento, es una institución de educación formal de carácter público,
ubicada en el Barrio Julio Rincón del municipio de Soacha en el departamento de
Cundinamarca. La población pertenece a un nivel sociocultural de características
complejas, debido a razones de desplazamiento y baja formación académica. Sin
embargo, la comunidad educativa no puede categorizarse dentro de un estándar,
pues desde hace algunos años y a razón de la construcción de proyectos de
vivienda y el desbordado crecimiento demográfico que atraviesa el municipio, es
difícil establecer con exactitud las características poblacionales de los estudiantes
que actualmente acoge la Institución.
El PEI de la I.E. del 2014, se enmarca en la ley 115 de 1994 del Ministerio de
Educación Nacional y el decreto 1290 del 2009, orienta las disposiciones con las
que funciona la institución en los aspectos académico, administrativo y de
convivencia y su enfoque se planteó pensando en el contexto socio-económico de
la comunidad académica y es por ello que se fundamenta en el modelo
pedagógico social, dirigido a la formación de niños y jóvenes autónomos y críticos
de su papel activo en la sociedad, reflexivos y creativos que aporten a la solución
de problemas sociales del entorno al que pertenecen. No se aprecia, por lo
menos explícitamente en el documento, qué para que el estudiante se integre
realmente a la sociedad actual debe poseer un conocimiento más profundo de las
diferentes ciencias, en particular las naturales y exactas.
Justamente sobre la importancia de la formación científica en la sociedad actual,
que no se menciona en el PEI de la institución Martin María en su libro
16 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
“Enseñanza de las ciencias ¿Para qué?, plantea: “… los objetivos de dicha
enseñanza deben ser educar científicamente a la población para que sea
consciente de los problemas del mundo y de su posibilidad de actuación sobre los
mismos, de su capacidad de modificar situaciones, incluso ampliamente
aceptadas. Esta finalidad de la enseñanza de las ciencias, no sólo es aplicable a
la Educación Secundaria, sino también a la Universitaria. Los científicos no deben
olvidar en su trabajo diario las implicaciones sociales de la ciencia y su faceta de
ciudadanos, y esta formación la deben recibir paralelamente a su preparación
científica”. (María M. , 2002).
Es posible que la falta de claridad respecto a la importancia de la formación
científica de los estudiantes que se aprecia en los documentos incida en la
calidad de la formación que se brinda y en sus niveles de desempeño, pues al
analizar los resultados de pruebas Saber de Ciencias del año 2013 y posteriores,
se pudo evidenciar que no se están logrando las metas propuestas. El índice
sintético de ciencias es uno de los más bajos.
De otra parte, al revisar el diseño y algunas prácticas curriculares del área de
ciencias naturales, se observó que no se trabajan los componentes (entornos)
propuestos por el MEN, en particular los temas del entorno físico, se relegan para
los grados de la media y si bien se citan los estándares para los ciclos anteriores,
no tiene un espacio dentro de la programación académica. Esto hace que el
trabajo con el entorno mencionado, quede sujeto a los tiempos e intereses del
profesor y en consecuencia los estudiantes llegan a la media sin conocimientos y
experiencias previas que les permitan enfrentarse a los conocimientos formales
de la física.
De la situación antes descrita surgió la siguiente pregunta:
¿Cómo se puede enriquecer y articular el marco pedagógico y curricular del PEI
de la I. E. Julio Cesar Turbay Ayala, desde el aporte de los profesores de física,
Introducción 17
de manera que los estudiantes de la básica se aproximen a conceptos del
entorno físico que fundamenten los conocimientos formales de esta disciplina?.
Para responder a la pregunta anterior se propuso aportar al diseño curricular de
ciencias enriqueciendo el marco pedagógico y la estructura de uno de los
entornos, el físico, para los grados octavo y noveno de la educación básica
secundaria, teniendo en cuenta la estructura planteada por el MEN desde la
básica primaria, propiciando la exploración del entorno físico a través del análisis
de experiencias y fenómenos para transitar desde el conocimiento intuitivo hasta
el conocimiento disciplinar formal,. En la práctica, como se comentó
anteriormente, estos acercamientos no se dan y cuando el estudiante llega a los
niveles de la media evidencia dificultades pues nunca se ha aproximado de
manera significativa al conocimiento científico y no está en capacidad de
interpretar y describir con propiedad fenómenos y problemas de estos entornos.
En este trabajo se estructura un diseño para aproximar a los estudiantes al
entorno físico privilegiando las metodologías activas, la experimentación y el
análisis y descripción de fenómenos próximos a sus experiencias.
Para la fundamentación y diseño de la estructura se plantearon los siguientes
objetivos:
Objetivo General
Estructurar una propuesta de diseño y desarrollo curricular, para el componente
de Entorno físico del grupo de grados octavo y noveno, fundamentada en el
análisis de los marcos y estándares de los niveles anteriores, que aporte al
enriquecimiento del enfoque pedagógico del PEI de la institución.
Objetivos Específicos
Indagar por prácticas curriculares y pedagógicas de los docentes de básica
secundaria en ciencias naturales.
18 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Contrastar documentos curriculares nacionales e internacionales en lo
relativo a los elementos del entorno físico a desarrollar en los niveles de la
básica secundaria.
Seleccionar tópicos, prácticas y actividades a incluir en el diseño.
Elaborar estructura para los grados octavo y noveno de la básica.
Validar la propuesta con los docentes del área de ciencias.
Incorporar los cambios propuesto en la estructura del PEI.
Con la intención de documentar los planteamientos iniciales acerca de las
carencias del diseño curricular de la básica secundaria en el área de ciencias
naturales y en particular sobre el Entorno físico se desarrolló una fase
diagnóstica. En ella se revisó el diseño curricular del grupo de grados octavo y
noveno y el marco del PEI, se aplicó a los docentes del área de ciencias, una
encuesta estructurada, que indagó sobre su percepción acerca de la coherencia
entre el currículo institucional y los documentos del MEN y sobre el tipo de
prácticas que privilegian en las aulas y los recursos que utilizan. El análisis de
esta fase se presenta en el capítulo 1.
En el capítulo 2 se presenta una síntesis de los cambios que a lo largo de las
últimas décadas se han producido en el currículo de ciencias naturales de la
educación básica y más específicamente en el currículo del área de física, en
Colombia y en otros países latinoamericanos.
En el capítulo 3 se incluye el análisis de documentos curriculares (nacionales e
internacionales) de ciencias naturales en lo pertinente al entorno físico, para los
grados octavo y noveno, análisis que permitió fundamentar la propuesta de
diseño, pues se adecuaron algunas orientaciones y elementos conceptuales para
enriquecer las orientaciones del MEN y las prácticas curriculares de los docentes
de ciencias.
Introducción 19
En el capítulo 4 se presenta el diseño y la estructura curricular para los grados
octavo y noveno de la básica secundaria, algunas orientaciones didácticas para
los docentes y una breve reseña acerca de la naturaleza del entorno físico
Y en el 5 se incluyen las conclusiones y recomendaciones sobre la
implementación del diseño y su ampliación a los grados sexto, séptimo, décimo y
once.
20 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
1. Fase diagnóstica
En este capítulo, para documentar los planteamientos iniciales acerca de las
carencias del diseño curricular de la básica secundaria en el área de ciencias
naturales y en particular sobre el entorno físico se presenta el análisis de la fase
diagnóstica. En ella se revisó el diseño curricular del grupo de grados octavo y
noveno y el marco del PEI, se aplicó a los docentes del área de ciencias una
encuesta estructurada, que indagó sobre su percepción acerca de la coherencia
entre el currículo institucional y los documentos del MEN y sobre el tipo de
prácticas que privilegian en las aulas y los recursos que utilizan.
1.1 Análisis del proceso curricular y prácticas curriculares
En el análisis del proceso curricular y las prácticas de enseñanza de los docentes
de ciencias de la institución Julio Cesar Turbay, en lo que respecta al componente
de entorno físico, se encontró qué si bien en el documento del PEI del año 2015
se hace referencia a este componente, no se tiene en cuenta en el desarrollo
curricular que proponen los docentes en el aula en el grupo de grados octavo-
noveno. El diseño curricular para este grupo de grados se centra en el
componente de entorno vivo y algunos aspectos del entorno físico relacionados
con el área de química. En el periodo escolar actual (2016) la institución y los
1. Fase diagnóstica 21
docentes del área de ciencias han avanzado en este aspecto, buscando
soluciones que acerquen el currículo institucional a lo planteado desde las
directrices del MEN.
Un ejemplo del avance en esta dirección es la inclusión del componente entorno
físico, para los grados octavo y noveno, desde el inicio del año 2016. Aunque solo
se dispuso de un semestre para el desarrollo del programa de este entorno, se
debe tomar como un primer paso en el mejoramiento del currículo de ciencias y
en el trabajo sobre los procesos trasversales a los componentes que se describen
en el marco teórico de los lineamientos y estándares de ciencias.
Sin embargo, sí miramos las metas propuestas en los lineamientos y estándares
básicos del MEN y en documentos internacionales, aun se identifican carencias,
el área de ciencias no se percibe como un eje fundamental del desarrollo
cognitivo y creativo de los estudiantes de la institución Julio Cesar Turbay, pero
se aprecian esfuerzos por ajustar el diseño y desarrollo curricular a los
estándares nacionales.
Es importante resaltar al respecto, que en uno de los apartes de los Estándares
básicos de Ciencias (MEN, 2004) se plantea que desde el área se debe “...
promover una educación crítica, ética, tolerante con la diversidad y comprometida
con el medio ambiente; una educación que se constituya en puente para crear
comunidades con lazos de solidaridad, sentido de pertenencia y responsabilidad
frente a lo público y lo nacional” (Ministerio de Educación Nacional, 2004) Para la
elaboración del título se sugiere tener en cuenta el siguiente esquema
1.2 Análisis de encuesta
Para contrastar la revisión de los documentos se aplicó a los docentes del área
de ciencias, una encuesta estructurada, que indagaba sobre su percepción,
acerca de la coherencia entre el currículo institucional y los documentos del MEN
en lo que respecta al eje de los procesos de pensamiento acción. La encuesta se
22 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
dividió en dos partes, la primera orientada a determinar la relación del docente
con el currículo institucional y de este con los elementos propuestos por el MEN
para el área de ciencias naturales; y la segunda con el objeto de determinar la
relación del docente con el desarrollo curricular.
Para la primera parte se les pidió a los docentes asignar ponderaciones (entre 1 y
5) a los enunciados planteados; en la siguiente tabla se encuentran descritos los
niveles de ponderación.
Tabla 1-1 Descripciones y niveles de ponderación de la encuesta.
Descripciones
1. El documento no hace referencia a estos elementos
2. Se mencionan algunos elementos, pero no se describe explícitamente en él cómo
orientar el diseño en el área.
3. Se mencionan algunos elementos y se describe explícitamente cómo orientar y
relacionar el diseño de éstos en el área.
4. Se mencionan todos los elementos propuestos en los Estándares, pero no se describe
como integrarlos al diseño curricular.
5. Se mencionan todos los elementos propuestos en los Estándares y se describe como
integrarlos al diseño curricular.
En el primer enunciado se cuestionó a los docentes sobre procesos de
pensamiento fundamentales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias
naturales.
1. Fase diagnóstica 23
Tabla 1-2 Ponderaciones asignadas por los docentes
Ítem Descripción Ponderaciones
Procesos de
pensamiento
y acción
Discute el documento institucional aspectos
relacionados con la importancia de la
indagación, la formulación de hipótesis y la
explicación de teorías en el proceso de
enseñanza-aprendizaje de las ciencias
naturales.
1 2 3 4 5
1
1
4
La mayoría de los docentes, aproximadamente el 66% pondero el enunciado con
cuatro; es decir consideran que estos elementos se mencionan en el documento,
pero no aparecen orientaciones que permitan involucrarlos en el proceso de
enseñanza aprendizaje, un docente de biología pondero dos, considera que se
mencionan algunos elementos en el documento pero no se describe
explícitamente en él cómo orientar el diseño en el área y un docente de física de
la media vocacional pondero con tres, es decir, para este docente en el
documento se mencionan algunos de los procesos nombrados y además es
explícito cómo orientar y relacionar el diseño de éstos.
Tabla 1-3 Acciones del currículo para potenciar los procesos del estudiante
Ítem Descripción Ponderación
PROCESOS DE
PENSAMIENTO Y
ACCIÓN
Describe las acciones que debe ejecutar el
estudiante para potenciar los procesos
mencionados en el numeral anterior.
1 2 3 4 5
6
24 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Los seis docentes, el 100% pondero cuatro, según ellos se mencionan en el
documento los procesos citados por el MEN en los estándares, pero no se
describe como integrarlos al diseño curricular, para que el estudiante desarrolle
estas competencias.
Tabla 1-4 Conceptos para la enseñanza de las ciencias naturales
Ítem Descripción Ponderación
Procesos de
pensamiento y
acción
Menciona la relevancia de preparar al
estudiante para que explore aplicaciones
de los conceptos y procedimientos básicos
de las ciencias naturales.
1 2 3 4 5
6
El total de los profesores ponderaron cuatro, es decir que para ellos en el
documento institucional se explicita la relevancia de aproximar al estudiante a las
aplicaciones del conocimiento científico, pero no se aprecia claramente como
reorientar la práctica en el aula. En consecuencia, el diseño y desarrollo curricular
podría acercar al estudiante de una forma organizada al conocimiento científico,
para que este no quede restringido al ambiente de aula, sino que pueda afectar
positivamente la cotidianidad del estudiante.
Se indagó a los docentes del área de Ciencias Naturales en relación con las
competencias que permiten la conexión entre las diferentes áreas de las ciencias.
1. Fase diagnóstica 25
Tabla 1-5 Conexiones entre la física la química y la biología
Ítem Descripción Ponderación
Aproximación al
conocimiento
científico básico
1. Relaciones del entorno vivo:
El documento institucional describe de
forma explícita y clara las competencias
específicas que permiten la conexión de
la biología, la química y la física para
entender la vida, los organismos vivos,
sus interacciones y transformaciones.
1 2 3 4 5
1
1
4
El 37% de los docentes se distribuye equitativamente entre los que consideran
que estas competencias no están explícitas en el documento y los que plantean
que se mencionan algunas, pero no se describe la forma de orientarlas en el
diseño curricular. El 63% restante afirma que se mencionan explícitamente, pero
no es clara la forma de integrarlas al diseño curricular.
Tabla 1-6 Ponderaciones de los 6 docentes al enunciado 2
Ítem Descripción Ponderación
Aproximación al
conocimiento
científico básico
Relaciones del entorno físico:
Describe de forma explícita y clara que
las competencias específicas que
permiten la conexión de la biología, la
química, la física y la geografía para
entender el entorno en el que viven los
organismos, las transformaciones de la
materia y las interacciones que se
1 2 3 4 5
1
5
26 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
establecen entre los objetos y los
organismos presentes en el entorno.
La mayoría de los docentes (5 de 6) ponderaron con cuatro la afirmación, según
ellos, el documento explícita las competencias requeridas para relacionar las
áreas de las ciencias naturales y sociales, pero hay carencias en las
orientaciones, el único que discrepa es el docente de física quien pondera con
tres, para él se mencionan algunos aspectos, pero no hay referencia al diseño en
la práctica.
Tabla 1-7 Valoraciones al enunciado la inclusión de conceptos físicos específicos
Ítem Descripción Ponderación
Aproximación al
conocimiento
científico básico
Conceptos del entorno físico:
El documento incluye orientaciones
del MEN respecto a los conceptos de
energía, transferencia de energía,
ondas, electromagnetismo, óptica y
termodinámica y su relación con el
entorno de ciencia tecnología
1 2 3 4 5
1
5
1. Fase diagnóstica 27
Tabla 1-8 Ponderaciones de los docentes frente al ítem 4 de la aproximación al conocimiento científico básico
Ítem Descripción Ponderación
Aproximación al
conocimiento
científico básico
Ciencia, tecnología y sociedad:
Hace referencia a las competencias
específicas que permiten la
comprensión de los aportes de las
ciencias naturales a la mejora de la
vida humana individual y de las
comunidades, así como al análisis
de los peligros que pueden originar
los avances científicos.
1 2 3 4 5
1
5
Solamente un docente considera que algunas de estas competencias se
mencionan, pero no hay una ruta para que describa claramente su rol dentro de la
estructura curricular, el 83% restante piensa que están presentes, se describen,
pero faltan elementos para vincularlas al desarrollo del currículo.
Partiendo de lo anterior, se puede concluir que según la percepción de los
profesores el documento curricular de la institución considera tópicos y procesos
fundamentales para las nuevas perspectivas de la enseñanza de las ciencias que
se proponen desde los marcos curriculares del MEN, Pero realmente el análisis
del documento muestra una situación diferente, no se ajusta completa y
explícitamente a las concepciones y orientaciones teóricas propuestas en los
referentes oficiales, es pertinente contrastar entonces con las prácticas
curriculares de los docentes en la institución.
El análisis del documento curricular y de la percepción que tienen los docentes de
éste, no deja claro el por qué si hay una correlación clara entre las orientaciones
del MEN y el documento institucional, el componente físico no aparece en
28 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
desarrollo curricular de los grados de octavo noveno y menos aún en los grados
inferiores si desde las orientaciones nacionales debe explorarse desde la básica
primaria. Una razón podría ser la relativa a las limitaciones de tiempo para
desarrollar las temáticas, por lo que los docentes no alcanzan a desarrollar todos
los tópicos planteados en el documento, otra podría ser la relativa a la formación
o perfil profesional de los docentes, la especialidad de la mayoría es la biología y
esto hace que centren los énfasis y la práctica en esta área.
Otro elemento que surge del análisis es el referido a la necesidad de fundamentar
teóricamente las estructuras curriculares de la institución, explicitando referentes
conceptuales, epistemológicos y didácticos que permitan a los docentes cambiar
los énfasis y reorientar las prácticas pedagógicas, pues es posible que no posean
las herramientas y conocimientos requeridos para incorporar las nuevas
perspectivas en su práctica curricular. El planteamiento de Victoria Reyzábal, es
pertinente en este sentido: “…. para la adecuada comprensión de las propuestas
educativas por parte de la sociedad en general y de los docentes en particular,
convendrá encabezar dicho diseño con una introducción que explicite de manera
pertinente estas y otras cuestiones, tanto desde el punto de vista psicológico,
como didáctico, epistemológico y cultural. Aquí habrá de considerarse la división
de los estudios en las correspondientes etapas e itinerarios, explicando la razón
de estos y caracterizándolos convenientemente, tanto desde el punto de vista
curricular, como organizativo y en relación con los rasgos evolutivos de su
alumnado” (Reyzábal, Tomo III).
Otro de los aspectos que está aún ausente en los diseños y desarrollos
curriculares, claramente expresado desde los marcos teóricos oficiales, es el
referido a la transversalidad de contenidos y de áreas respecto a la forma de
abordar los problemas desde perspectivas interdisciplinares y multidisciplinares,
formar un ciudadano integral (solidario, ético, moral) desde el desarrollo de las
competencias científicas. Al respecto Victoria Reyzábal, expresa “(…) una de las
1. Fase diagnóstica 29
opciones más innovadoras de las actuales propuestas curriculares radica en
apostar decididamente por una acción formativa integral, que aúne de manera
equilibrada tanto los aspectos intelectuales como los morales y que potencie el
desarrollo armónico de la personalidad de los alumnos, sin olvidar el problemático
contexto social en que viven” (Reyzábal, Tomo III)
1.3 Prácticas curriculares de los docentes
Se indagó a los docentes sobre el tipo de prácticas que privilegian y los recursos
que utilizan en éstas, a través de enunciados referidos a estos aspectos. El
docente debía asignar una valoración de acuerdo a la frecuencia teniendo en
cuenta las denominaciones: (N: nunca), (CN: casi nunca), (AV: a veces) (CS: casi
siempre) y (S: siempre)
Tabla 1-9 Significado de las denominaciones
CRITERIO
DESCRIPCIÓN
N El docente no vincula elementos de las metodologías activas o del
aprendizaje significativo en el desarrollo de sus clases
CN Organiza su práctica, pero no incluye estrategias de las
metodologías activas y el aprendizaje significativo.
AV
Algunas veces incluye en sus prácticas orientaciones de los
documentos nacionales, pero no incluye estrategias de las
metodologías activas y el aprendizaje significativo.
CS Pone en práctica las orientaciones didácticas del MEN y vincula
algunas estrategias de las metodologías activas y el aprendizaje
significativo.
S Pone en práctica las orientaciones didácticas sugeridas por el
MEN y vincula siempre en sus prácticas estrategias de las
metodologías activas y el aprendizaje significativo.
30 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Tabla 1-10 Resultados de las ponderaciones asignadas por los docentes del área de ciencias
ENUNCIADOS
PONDERACIONES
POR DOCENTE
N CN AV CS S
1. ¿Parte de los conocimientos previos de los estudiantes?
4 2
2.
¿Complementa los conocimientos de sus estudiantes con la
observación directa de eventos en la naturaleza?
1 2 3
3.
¿Relaciona, las competencias básicas propuestas en los
estándares de ciencias con las tareas y experiencias diarias
de los estudiantes?
1 3 2
4.
¿Utiliza el experimento como base fundamental para la
explicación de fenómenos naturales?
1 3 2
5. ¿Trabaja por proyectos?
1 2 3
6.
¿Usa trabajo colaborativo en el proceso de construcción de
conocimientos básicos de ciencias?
2 3 1
7.
¿Propone experiencias a sus estudiantes que les permitan
usar sistemáticamente un método científico?
2 3 1
8.
¿Consulta y usa para el desarrollo de su clase las
orientaciones del MEN?
6
9. ¿Tiene en cuenta en su práctica la diversidad de estilos
cognitivos de los estudiantes? 2 4
Los enunciados que se presentan en la tabla 10 están relacionados con
estrategias asociadas al aprendizaje significativo que son descritas en el marco
1. Fase diagnóstica 31
teórico de los Estándares Básicos de Ciencias del (MEN, 2006), con el fin de
reconocer el valor que tiene el aprendizaje significativo para los docentes, es
decir, “brindar bases que les permitan a los estudiantes acercase
paulatinamente y de manera rigurosa al conocimiento y la actividad científica a
partir de la indagación, alcanzando comprensiones cada vez más complejas” (p.
109).
En el enunciado uno, el 100% de los docentes afirman que tienen en cuenta los
conocimientos previos de los estudiantes, pues responden (CS o S), con la
intención de vincularlos y transformarlos para adquirir nuevo conocimiento o
resignificar los previos. Sin embargo, los resultados que obtienen los estudiantes
y el estado del desarrollo curricular en la institución no evidencian que los
profesores tengan en cuenta en el proceso este punto de partida, no se conocen
registros de aplicación y análisis de pruebas diagnósticas que permitan reconocer
fortalezas y debilidades de los estudiantes. Con respecto al enunciado 2, de
nuevo la mayoría de los profesores, afirma tener en cuenta la observación directa
de fenómenos, para consolidar los conocimientos científicos de los estudiantes
sobre un fenómeno natural, pero no hay descripción o evidencia respecto a este
tipo de prácticas.
En el tercer enunciado solamente uno de los seis profesores afirma que
ocasionalmente establece esta relación, los restantes dicen involucrar las
competencias propuestas en los estándares en sus experiencias diarias, es decir
incluyen en sus procesos el cuestionamiento, la formulación de hipótesis, la
reflexión, el análisis y la síntesis en sus prácticas curriculares. De nuevo solo uno
de los profesores reconoce que la parte experimental no se tiene en cuenta
generalmente en su práctica, los restantes afirman que tienen en cuenta este
componente, aunque en la práctica se conoce que el trabajo en el laboratorio no
es sistemático para estos grados.
32 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Con respecto al trabajo por proyectos las declaraciones de los profesores
permiten inferir que este trabajo no es constante en el aula, porque el 100% se
distribuyen en el (CN, AV y CS). Es importante resaltar que los estándares
curriculares de ciencias naturales (2006), plantean que el estudio de las ciencias
no puede darse de manera aislada y es necesario establecer puentes entre los
distintos saberes (p.110) y para esto las instituciones deben generar proyectos
que permitan una mirada interdisciplinaria.
Las ponderaciones con respecto al trabajo colaborativo demuestran que
posiblemente no está claro el significado y proyecciones de éste, lo interpretan
cómo la asignación ocasional de trabajo en grupo; en contraste el MEN propone
en el documento de estándares que el trabajo colaborativo en ciencias se
caracteriza por la constitución de pequeñas comunidades científicas, que sean
capaces de asumir compromisos individuales y colectivos en donde se fortalezca
el conocimiento de los estudiantes, así mismo, los docentes deben conformar una
comunidad científica, donde compartan sus experiencias, debatan sus posturas y
profundicen sus conocimientos. (MEN, 2006, p.111).
En lo relativo al método científico el 100% de los profesores distribuyen sus
ponderaciones entre (AV, CS Y S), sin embargo, el enunciado no permite inferir
que asumen los profesores sobre un método científico, cuál es su concepción
respecto a él. Para el MEN es importante favorecer el desarrollo del pensamiento
científico en el aula y para ello, entre otros, el docente debe impulsar al estudiante
a pensar analítica y críticamente. En este sentido una de las metas del proceso
de enseñanza de las ciencias naturales es aproximar progresivamente a los
estudiantes al conocimiento científico, tomando como punto de partida su
conocimiento “natural” del mundo y fomentando en ellos una postura crítica que
responda a un proceso de análisis y de reflexión, es decir llevar al estudiante del
conocimiento intuitivo al conocimiento científico.
1. Fase diagnóstica 33
Con respecto a las orientaciones del MEN, seis de seis docentes afirman que
tienen en cuenta y consultan las orientaciones dadas por MEN en el documento
de los Estándares curriculares de ciencias naturales, pero el desarrollo de la
práctica contrasta con esta afirmación, debido a que no se observa un documento
en la institución que sea totalmente coherente con lo propuesto en el documento
del MEN.
Finalmente, en el enunciado referido a los estilos cognitivos de los estudiantes las
ponderaciones se distribuyen entre a veces y casi siempre, lo que implica que en
general tienen en cuenta los estilos cognitivos de los estudiantes, pero
considerando el alto número de alumnos (40 y más por aula) es difícil asumir que
el docente disponga del tiempo para realizar un análisis de ritmos de aprendizaje
no hay un espacio para nivelación o refuerzo durante el proceso académico.
34 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
2. Marco teórico
2.1 Generalidades del currículo
En este capítulo se presenta una síntesis de los cambios que a lo largo de las
últimas décadas se han producido en el currículo de ciencias naturales de la
educación básica y más específicamente en el currículo del área de física, en
Colombia y en otros países latinoamericanos.
“El currículo constituye un engranaje esencial de la educación moderna. La
comprensión de su sentido educativo depende de la comprensión que a su vez
tengamos del fenómeno educativo en general. Y es aquí donde precisamente
existe un problema. Las diversas concepciones del currículo son en extremo
solidarias de una concepción de la educación que es posible e imprescindible
cuestionar, sobre la base de la argumentación científica que hoy manejamos
sobre la especificidad de lo humano. En efecto, las concepciones del currículo
están profundamente adheridas a una concepción para la cual la educación se
reduce a la dinámica entre enseñanza y aprendizaje. Y esto sucede incluso en el
caso de las propuestas más valiosas sobre el tema del currículo”. Según
Lawrence Stenhouse. el currículo es fundamentalmente “una tentativa para
comunicar los principios y rasgos esenciales de un propósito educativo…”, estos
principios involucran para Stenhouse cosas como “qué es lo que debe aprenderse
y enseñarse” y “cómo debe aprenderse y enseñarse”, etc. (Stenhouse 1984, p.
30), lo cual es consecuente con su concepción de que tanto la escuela como la
2. Marco teórico 35
enseñanza se definen por la responsabilidad de “planificar y organizar el
aprendizaje” (Stenhouse 1984, p. 53)”. (Organización de las Naciones Unidas,
2006). Los planteamientos anteriores resaltan la importancia del currículo, esto
nos hace reflexionar que sin él no se puede avanzar en el propósito de una
educación exitosa, que la responsabilidad de cumplir con las exigencias del
currículo, cae sobre los que administramos educación en cualquiera de sus
niveles.
El currículo escolar se ha convertido en uno de los ejes más significativos en la
institucionalización del contexto social y cultural, caracteriza y regula las prácticas
pedagógicas en un área particular del saber; sin dejar de ser una construcción
interdisciplinar que pretende integrar conocimientos y aportes de diferentes ramas
de las Ciencias de la Educación. El currículo permite visualizar y regular los
contenidos a aprender en cada uno de los niveles escolares y es un instrumento
esencial para brindar una formación de calidad que esté en concordancia con las
necesidades de la comunidad (Sacristán, 2010).
Inicialmente el currículo jugó un papel esencial para la práctica de enseñanza en
las instituciones educativas al ordenar los contenidos a enseñar teniendo en
cuenta conceptos reguladores como clase o grupo, y esto permitió distinguir y
categorizar a los estudiantes en niveles de conocimiento (Hamilton, 1993) “La
división de los alumnos en clases iba a constituir una de las innovaciones
pedagógicas más importantes en toda la historia de la educación” (Mir, 1968).
En Colombia a comienzos de 1974 se expidió el decreto 080 que tenía como
propósito “… mejorar la calidad de la educación y atender a su mayor
demanda, estudiando un plan fundamental mínimo de estudios, en
consonancia con las modernas tendencias educativas y las necesidades del
país”, (Ministerio de Educación Nacional, 1974). Los nuevos programas
propuestos en el decreto reestructuran el plan de estudios para ofrecer
alternativas de formación en los campos científico, técnico y humanístico, los
primeros cuatro años de la secundaria se siguen considerando como ciclo básico
36 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
y los dos últimos años como ciclo vocacional, lo que constituye por lo menos
desde el papel una innovación, pero no se explicita la secuencialidad entre los
planes de estudio de la primaria y el bachillerato (Mulett, 2014).
Teniendo en cuenta los avances científicos y tecnológicos a nivel internacional y
la necesidad de introducir estos en el currículo escolar el Ministerio de Educación
Nacional, mediante el decreto ley 088 de 1976, establece dos tipos de educación:
educación formal y educación no formal. La educación formal, cuyos planes son
establecidos por el gobierno, comprende los niveles progresivos de preescolar,
educación básica (primaria y primeros cuatro años de secundaria), educación
media e intermedia (dos últimos años de la secundaria con diversificación en
ciencias, tecnología y arte) y educación superior.
Es preciso resaltar, que en la enseñanza no se transmite literatura, conocimiento
social o científico, sino que cada ámbito escolar produce sus propios procesos
culturales de mediación (Derek Edwards, Neil Mercer, 1991). La enseñanza, el
aprendizaje, los docentes y estudiantes, se encuentran bajo la imposición de
unidades de contenidos ordenadas y tiempos que ponen limites en el desarrollo
escolar por un control exterior; cúando se aprende, qué conocimientos se
adquieren, qué actividades son posibles, qué procesos desencadenan y qué valor
tienen. Así mismo, factores de la realidad escolar, como la desmotivación de los
estudiantes, las relaciones interpersonales entre la comunidad educativa, la
indisciplina, el fracaso escolar y otros, obstaculizan la relación directa con la
cultura escolar. En este sistema los docentes se enfrentan a una situación
problemática, porque tienen que privilegiar el aprendizaje centrado en los
estudiantes, pero deben transmitir la cultura en un sistema obligatorio; están entre
lo cuantitativo (aprender lo necesario) y lo cualitativo (descubrirlo por sí mismo).
Replanteando la concepción de currículo como un simple organizador, en 1986
Stephen Kemmis planteó “el currículum debe verse como un problema de relación
2. Marco teórico 37
entre la teoría y la práctica, por una parte, y entre la educación y la sociedad, por
otra” (Kemmis, 1986, p.22).
2.2 Currículo de ciencias y el componente de física
Durante las décadas de los ochenta y noventa se desarrollaron diferentes
proyectos orientados a la modernización de los contenidos y objetivos curriculares
de las asignaturas y disciplinas de las ciencias (Akker, 2003). El proyecto
“Science for All Americans¨ de la Asociación Americana para el Progreso de la
Ciencia (AAAS, 1989) describió aspectos relevantes del deber ser de la
educación científica teniendo en cuenta los desarrollos de la ciencia en ese
momento y esto hizo que en la década de los noventa los enfoques de la
educación científica cambiaran, se buscaba (entre otros aspectos) relacionar la
formación científica con situaciones cotidianas tanto en lo social como en lo
tecnológico a través del desarrollo de la creatividad, las competencias para
plantear y resolver problemas y la responsabilidad ciudadana. (Beatriz Macedo,
2006).
El currículo de ciencias ha experimentado importantes cambios en las últimas
décadas, plantea que éste va más allá de establecer el qué y cómo enseñar, lo
que se considera importante hoy es proporcionar experiencias al estudiante que
le permitan comprender y explicar lo que ocurre en su entorno, a través de la
apropiación del lenguaje, estructura, formas de razonamiento y valores científicos.
Todo esto con la intención de que el estudiante, adopte posiciones críticas frente
a la información y esté en capacidad de tomar decisiones argumentadas que
conlleven a mejorar su calidad de vida (Fourez y otros, 1996; Izquierdo, 2006).
Específicamente sobre los conocimientos científicos básicos en la escuela, Bernal
y López (2005), afirman que hay algunos conocimientos fundamentales que todo
ciudadano debe interiorizar en su formación básica, estos conocimientos que
debería poseer todo individuo son denominados hoy “alfabetización científica”. En
38 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
los proyectos curriculares actuales para el área de ciencias se propende por
formar individuos que sean responsables con el medio, comprometidos por un
futuro sostenible, con un actuar responsable consigo mismo y con los demás
seres humanos.
... una alfabetización científico - técnica debe pasar por una enseñanza de las
ciencias en su contexto y no como una verdad que sea un fin en sí misma.
Alfabetizar científicamente -técnicamente... significa que se tendrá conciencia de
que las teorías y modelos científicos no son nunca bien comprendidos si no se
capta porqué, en vías de qué, y para quien se han inventado... (Fourez, 1997).
Con respecto al currículo de física, a partir del siglo XXI los avances de esta
disciplina, exigieron utilizar ampliamente el lenguaje de una de las ramas
fundamentales de la ciencia, la matemática, y de otras ramas como la tecnología,
debido a que comparten métodos y fundamentos conceptuales (Harlen, 2003).
Según Lederman L.M. (Gonzalez A, 2005), la física se puede considerar como la
columna conceptual (conceptos, leyes, principios, modelos y teorías) de casi
todas las ciencias naturales teniendo por tanto marcado un carácter universal. Es
por ello que se requiere tener claridad respecto a los énfasis y logros que deben
alcanzar los estudiantes en cada año escolar, en esta disciplina, así como
respecto a los nexos e interelaciones de ésta con las otras áreas del currículo
escolar. (Stone, 2005).
“…Al trabajar en el diseño de estrategias didácticas a partir de problemas de
conocimiento físico, se hace necesario enfocar el estudio de los sistemas y
cambios que se dan en la naturaleza desde los conceptos, principios, leyes,
modelos y teorías propias de la física, sin dejar de lado el conocimiento propio de
las otras ciencias naturales, y mostrando la relación estrecha entre la física y las
demás ciencias…” (Lilia Ladino, 2010).
En cuanto a los objetivos especificos para la educación cientifica Lemke (2006),
plantea que se debería desarrollar curiosidad sobre cómo funcionan las
2. Marco teórico 39
tecnologías y el mundo natural, aprender cómo diseñar y crear objetos, cómo
cuidar el entorno y adquirir un conocimiento básico de la salud. Por otra parte, la
escuela secundaria debería abrir caminos hacia las carreras de la ciencia y
tecnología, proporcionar información sobre la visión científica del mundo,
comunicar algunos aspectos del rol de la ciencia y de la tecnología en la vida
social, por medio del desarrollo de habilidades de razonamiento lógico y
complejo, y el uso de múltiples representaciones. En resumen lo que quiere
señalar Lemke (2006) es que los estudiantes deben conocer y valorar el mundo
natural y contar con la información científica que los hará participes de su entorno
como ciudadanos informados que cuentan con la capacidad de pensamiento y
juicio crítico, reflexión, creación y solución de problemas para mejorar su calidad
de vida y la de los demás.
Se destaca en las anteriores referencias la necesidad de impulsar una visión más
integrada de las ciencias y la tecnología, recalcando la relevancia social de la
enseñanza y orientando los ajustes del currículo de ciencias hacia el objetivo de
brindar una “alfabetización científica” a través del desarrollo de habilidades y
competencias de pensamiento científico articuladas con los contenidos
propuestos. (Estela Cols, 2006)
Pero a pesar de los avances en los planteamientos respecto al deber ser del
currículo de ciencias, se sigue planteando que el número de estudiantes que no
logran aprender o alcanzar los estándares mínimos de física es cada vez más
alto, esto se atribuye en la mayoría de casos a que no tienen o son insuficientes
los conocimientos básicos y las aproximaciones intuitivas a los conceptos físicos,
que se proponen en el caso colombiano en los estándares. De donde se infiere
que es posible que el aprendizaje no sea significativo, sino que se limite a una
reproducción de definiciones, fórmulas y procedimientos. Con respecto al
aprendizaje significativo Ausubel (1983) planteaba: “…Un aprendizaje es
significativo cuando los contenidos son relacionados de modo no arbitrario y
sustancial (y no al pie de la letra) con lo que el estudiante ya sabe… las ideas se
40 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
relacionan con algún aspecto existente específicamente relevante de la estructura
cognoscitiva del alumno, como una imagen, un símbolo ya significativo, un
concepto o una proposición” (Ausubel, 1983, p. 18).
Una innovación interesante respecto al desarrollo curricular de física se referencia
en México, donde la Secretaria de Educación Pública, ha incorporado el aula de
tecnociencias como herramienta didáctica para interactuar y construir
conocimiento, a través de proyectos como: Enseñanza de la Física con
Tecnología (EFIT, 1997); Enseñanza de las Ciencias con Tecnología (ECIT,
2006) en secundaria; Enciclomedia en 2003, en primaria, y en la actualidad el
programa Habilidades Digitales para Todos, en 2009; además de incorporar otros
contextos como museos, laboratorios, fábricas etc. Se espera de esta manera
que el currículo de ciencias evoluciones hacia: “…la integración de temas CTSA
(Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente), que requieren la intervención
coordinada de cada uno de los profesores de todos los niveles educativos”
(Agustín Adúriz, et al., 2011).
2.3 La enseñanza de las ciencias
El Ministerio de Educación Nacional propone en el marco de los lineamientos
curriculares, orientaciones acerca del proceso de enseñanza-aprendizaje de las
ciencias físicas y naturales a lo largo de todos los ciclos de la educación básica y
media. Al respecto el documento plantea:
“… En un primer período se enseñan las ciencias sin que se distingan las
disciplinas (física, química, biología) desde las cuales hoy se explican los
procesos naturales. (…). Se parte entonces de problemas generales y globales
que tocan el conocimiento de las diversas áreas del conocimiento, y que pueden
ser tratados mediante la metodología por proyectos pedagógicos “…Este período
se extiende desde el grado de transición (grado cero) del preescolar hasta el
2. Marco teórico 41
quinto grado. En un segundo período, que es de transición, se inicia el proceso de
especialización del conocimiento en el que se distinguen y explicitan las
disciplinas desde las cuales se estudian los procesos. Este período se inicia en
sexto grado y debe haber terminado ya en el séptimo. En el tercer período
(séptimo, octavo y noveno) el conocimiento disciplinar es claramente
diferenciado: se habla de física, química y biología. Sin embargo, se debe seguir
haciendo énfasis en la integración de estos saberes en torno a proyectos,
nuevamente lo señalamos, que enfrenten problemas tecnológicos y del medio
ambiente…”. (Ministerio de Educación Nacional de Colombia, 1998).
Lo que propone el MEN es que la formación en ciencias de los estudiantes se
debe iniciar desde los primeros grados con la intención de desarrollar en el
estudiante la capacidad investigativa, lo anterior debe ser todo un proceso y un
reto para el educador, porque las experiencias y análisis de los fenómenos de los
diferentes entornos no se pueden desligar, por lo menos hasta que empiece el
ciclo de especialización.
“… Es necesario que la formación de los estudiantes en todos los niveles se
fortalezca con los conocimientos científicos de tal manera que le permitan a cada
individuo una visión crítica del mundo desde un plano investigativo. Sin embargo,
la presencia de la física en la enseñanza de las ciencias en el nivel básico es
escasa y por lo general solo se toman elementos de la biología, la química y la
ecología para la explicación de algunos fenómenos naturales. En la mayoría de
las clases de ciencias, los conceptos y principios físicos son ignorados, a pesar
de que expertos han recomendado que la enseñanza de la física esté presente en
el currículo escolar desde la educación primaria…” (Martinez, 2010) El MEN se ha
esforzado por darle la relevancia a la enseñanza de las ciencias en el país, la
muestra son los aportes anteriores que hacen referencia al caso específico.
En contraste Mario Redondo en el libro “Didáctica de la Física y la Química en
Educación Secundaria y Bachillerato” en un análisis comparativo entre cinco
países europeos, plantea que España no le da la importancia que la enseñanza
42 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
de las ciencias naturales requiere. “La enseñanza de las Ciencias en España, de
la Física y la Química en particular, ha sido poco valorada en las últimas reformas
educativas (…) Las Ciencias no se consideran importantes en la educación
española (3), y su peso específico ha ido disminuyendo progresivamente (4). La
razón puede ser que el aprendizaje de estas materias requiere un esfuerzo por
parte de los alumnos que las estudian y es causa del fracaso escolar…”
(Redondo, 2010) Según el investigador esto relego a España al último lugar entre
los cinco países tomados para realizar esta investigación, en las pruebas pisa del
año 2010. Los resultados de Alemania que obtuvo los mejores resultados, pueden
obedecer entre otros a que la enseñanza de las ciencias naturales en este país
es de gran importancia “Los alumnos cursan muchas materias. La Física se
imparte siempre de forma separada de la Química en toda la Educación
Secundaria. La Física se enseña desde el 7º curso, es decir desde los 12 años, y
la Química se imparte desde el 9º curso (3º ESO).” Además, añade redondo que
los alemanes le dan particular importancia al uso de los laboratorios que por lo
general están bien dotados, también resalta que “se imparten pocas horas, pero
se hace desde tempranas edades” (Redondo, 2010).
En los últimos años se ha resaltado en diversas investigaciones didácticas la
importancia de replantear la enseñanza de las ciencias y desde esta perspectiva
el MEN ha planteado que la enseñanza de las ciencias debe transformarse no
solo en lo disciplinar sino también en lo didáctico. El docente debe procurar no
llevar al aula un resultado terminado, debe procurar por que el estudiante
desarrolle su propio conocimiento, se afirma al respecto que: “A raíz de las
nuevas comprensiones sobre la ciencia, este enfoque ha sido completamente
revaluado y se ha visto la necesidad de ofrecer una formación en la cual, si bien
los contenidos conceptuales son importantes, también lo son las maneras de
proceder de los científicos, es decir, todas aquellas acciones que se realizan en
un proceso de indagación. Un resultado inicial de este viraje en la manera de
2. Marco teórico 43
concebir la enseñanza de las ciencias fue la aparición del llamado “aprendizaje
por descubrimiento” (Ministerio de Educación Nacional, 2004).
La transformación de la enseñanza de las ciencias es esencial en el proceso
educativo de los estudiantes de básica y media, dado que hoy las ciencias tienen
que marcar el camino para la adquisición de conocimiento y servir a los individuos
para desempeñarse en la sociedad y ser coherente con sus exigencias. “Aunque
la concepción del aprendizaje como un proceso de investigación no es nueva, en
los últimos años las propuestas coherentes con esta idea han adquirido un
desarrollo notable…” (Campanario, Juan Miguel y Moya, Aida, 1999)
44 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
3. Documentos curriculares de ciencias
Para contrastar con el análisis del documento curricular de la institución, su
relación con las orientaciones del MEN y el tipo de prácticas que privilegian los
docentes de ciencias, se estudiaron algunas propuestas curriculares
internacionales, en lo pertinente al entorno físico. En este capítulo se presenta
una síntesis de este estudio.
3.1 Currículo de Chile
En el programa de estudio de ciencias del Ministerio de Educación de Chile
(2013) se afirma que el propósito del proceso educativo en cada una de las áreas
de ciencias naturales (biología, física y química) debe integrar: “conocimientos,
habilidades y actitudes fundamentales para que los estudiantes alcancen un
sistema integral que les permita enfrentar su futuro” (p.10). Pasa luego a
describir estos componentes para que los establecimientos educativos elaboren
los objetivos del aprendizaje (OA) según las realidades de su entorno. Este
documento se enmarca en la ley N° 20.730, (Ministerio de Educación Nacional,
2009) pero su aplicación no es obligatoria, pues la ley plantea que cada centro
educativo es autónomo para elaborar su plan de estudios. Los OA, son los
referentes que se deben tener en cuenta en las asignaturas para determinar cuál
debe ser el conocimiento adquirido por los estudiantes al finalizar el año escolar.
3. Documentos curriculares de ciencias 45
De acuerdo con el objeto de investigación de este trabajo, retomaremos los
objetivos de aprendizaje y procesos de investigación científica del plan de
estudios de física, para los grados primero y segundo de la secundaria básica,
que corresponderían, al octavo y noveno grado de la básica colombiana.
El plan de estudios de ciencias naturales chileno se construyó en el marco de
estos referentes, y en él se proponen 3 ejes: biología, química y física, orientados
a formar estudiantes que participen de manera activa, responsable y crítica en
debates que los afecten individual o colectivamente en la solución de problemas
presentes en la sociedad, así mismo se espera que a través de la formación en
ciencias los estudiantes comprendan leyes, fenómenos, teorías del mundo natural
y el impacto tecnológico en él, cuya responsabilidad corresponde a la actividad
humana ya sea que se considere positiva o negativa (Ministerio de Educación,
2013, p. 36).
La propuesta enfatiza en que el estudiante logre reconocer problemas cotidianos
provenientes de las relaciones entre los seres humanos y el entorno, (Ministerio
de Educación, 2013, p.36) que comprenda que los ejes de las Ciencias Naturales
no se entienden como algo aislado, y para ello propone trabajar sobre ideas
científicas no sobre temas dispersos. Estas ideas, afirma el documento,
introducirían la transversalidad entre los ejes.
46 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Tabla 3-1 Ideas científicas propuestas en el plan
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Los organismos tienen
estructuras y realizan procesos
para satisfacer sus necesidades y
responder al medioambiente.
Todos los organismos tienen una misma
estructura a partir de las células, por los procesos
químicos logran cumplir funciones propias de los
seres vivos, así mismo responden a estímulos
físicos.
Los organismos necesitan
energía y materiales de los cuales
con frecuencia dependen y por
los que interactúan con otros
organismos en un ecosistema.
Los seres vivos obtienen su energía de elementos
de materiales que consumen, además mediante
procesos de transferencia de energía que ocurren
en la naturaleza
La información genética se
transmite de una generación de
organismos a la siguiente
Las células son la base estructural de los seres
vivos, contienen el material genético que
contribuyen a los procesos de reproducción.
La evolución es la causa de la
diversidad de los organismos
vivientes y extintos
En este contexto, las formas de vida conocidas
actualmente en la Tierra derivan de organismos
unicelulares que, a través de numerosas
generaciones, han dado origen a diversas
especies,
Todo material del Universo está
compuesto de partículas muy
pequeñas
La distribución de la materia en el universo se
compone en su mayoría de átomos, ya sean vivos
o inertes, así las propiedades de la materia se
explican por el comportamiento de los átomos
La cantidad de energía en el
Universo permanece constante
La energía, tiene propiedades propias de
conservación, puede transformase, sin embargo
no puede ser creada o destruida, dentro de los
fenómenos hay transferencia de energía, por
radiación cósmica o por interacciones entre ellas o
transferencia por ondas.
El movimiento de un objeto En el mundo microscópico existe energía eléctrica
3. Documentos curriculares de ciencias 47
depende de las interacciones en
que participa
en el movimiento de los átomos y moléculas.
Tanto la composición de la Tierra
como su atmósfera cambian a
través del tiempo y esos cambios
influyen en las condiciones
necesarias para la vida
“La radiación solar, al incidir en la superficie de la
Tierra, provoca efectos determinantes para el
clima, como el calentamiento del suelo, además
de movimientos en las aguas oceánicas y en aire
de la atmósfera” (Chile, 2013) (p.39).
El programa de estudios chileno propone tres clases de objetivos de aprendizaje
los primeros relacionados con los ejes temáticos que se pueden resumir en las
ideas científicas antes mencionadas, los segundos relativos al aprendizaje de
habilidades y procesos de investigación científica y los terceros relacionados con
las actitudes que pretenden principalmente desarrollar actividades propias del
quehacer científico. (p.42).
Se presenta además la organización del plan de estudios teniendo en cuenta los
diferentes tipos de objetivos de aprendizaje. En el siguiente esquema se ilustra
esta propuesta:
Imagen 3-1estructura curricular. Chile
48 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Con respecto al eje de física, para los grados mencionados, se espera que el
estudiante aprenda temas generales de astronomía, aspectos básicos de
geofísica, clima y tiempo atmosférico; que adquiera conocimientos sobre la
evolución del planeta y el universo y los diferentes modelos que han explicado su
forma y dinámica. Aparte de lo anterior, plantea que el estudiante debe
comprender las dinámicas propias de su territorio analizando las causas y
consecuencias de los fenómenos de físicos, finalmente hace referencia a temas
específicos como movimiento, fuerza, leyes de Newton, conservación de energía,
las características de ésta y su importancia en el desarrollo de la vida humana.
(Ministerio de Educación, 2013, p. 43).
En relación con las habilidades científicas y procesos de investigación esperan
que en estos grados los alumnos desarrollen actitudes y “habilidades” propias de
la investigación científica, entre ellas: observar y plantear preguntas, planificar y
conducir una investigación, procesar y analizar la evidencia, evaluar y comunicar,
de la misma manera el documento recalca que para el éxito de este proceso el
desarrollo curricular debe mantener el orden propuesto, que es la misma
secuencia que plantea el método científico (Ministerio de Educación, 2013, p. 44).
El documento finaliza afirmando que “las actitudes son Objetivos de Aprendizaje y
se deben desarrollar de forma integrada con los conocimientos y habilidades
propios de la asignatura” (p.46). Estas actitudes y objetivos se derivan de los
planteamientos del ministerio de Educación de Chile y están enarcados en los
objetivos de aprendizaje transversales (Ministerio de Educación , 2013).
3.2 Currículo México
El documento “Guía para el Maestro. Educación Básica. Secundaria. Ciencias” de
la secretaria de educación pública de México del 2011, se estructura mediante la
reforma integral de la educación básica (RIEB), se elaboró para articular los
3. Documentos curriculares de ciencias 49
procesos de enseñanza de la educación básica con los propósitos y fines del
gobierno nacional, en él se incorporaron los enfoques, estándares curriculares y
aprendizajes esperados, respetando la herencia de contenidos y haciendo
énfasis en la diversidad cultural y lingüística de México, las competencias
propuestas pretenden generar y desarrollar en el estudiante una interrelación
positiva de él con la sociedad.
Los grados de enseñanza de la educación mexicana están organizadas así: un
año de preescolar, seis años de educación primaria, tres años de educación
secundaria y dos años de la educación media superior. Para el caso de este
análisis el segundo año de secundaria en la estructura mexicana, segundo año de
secundaria correspondería al grado octavo y el tercer año de secundaria que
corresponde al noveno grado en Colombia.
Según el documento son propósitos de la educación en ciencias naturales que: el
estudiante la valore como una herramienta para buscar explicaciones, reconozca
y sea responsable con su cuerpo, se preocupe por el cuidado del medio
ambiente, y desarrolle habilidades para explicar fenómenos físicos, químicos y
biológicos, generando habilidades y actitudes para solucionar problemáticas de la
vida cotidiana. Secretaria de Educación pública. (Mexico, 2011)
El documento también propone los Estándares curriculares de Ciencias, cuyo
propósito es integrar conocimientos propios de la ciencia, vinculando a la
formación científica.
El conocimiento científico
Aplicaciones del conocimiento científico y de la tecnología
Habilidades asociadas a la ciencia
Actitudes asociadas a la ciencia
Según el documento, los estándares deben contribuir a adquirir, desarrollar,
vincular y procesar elementos del lenguaje científico, explicar los fenómenos
naturales y aplicarlos en contextos sociales y ambientales. (Mexico, 2011)
50 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Se espera que el estudiante identifique la unidad y diversidad de la vida, que le
permita reconocerse como parte de la diversidad resultante de la evolución; que
comprenda además la interacción entre la materia y la energía y que estos
cambios pueden ser cuantificables. Los estándares pretenden además que a
partir de este conocimiento el estudiante actúe responsablemente con el medio
ambiente y en beneficio de la sociedad. (p.16).
Aparte de lo anterior el documento describe los estándares específicos de cada
una de las categorías. En la tabla 3.2 se consignan estos estándares. Secretaria
de Educación. (pp. 18,19).
Tabla 3-2 Estándares del conocimiento en ciencias
APLICACIONES DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO Y LA
TECNOLOGÍA
Explica la interrelación de la ciencia y la tecnología en los avances sobre el
conocimiento de los seres vivos, del universo, la transformación de los
materiales, la estructura de la materia, el tratamiento de las enfermedades y del
cuidado del ambiente.
Relaciona el conocimiento científico con algunas aplicaciones tecnológicas de
uso cotidiano y de importancia social.
Identifica los beneficios y riesgos de las aplicaciones de la ciencia y la tecnología
en la calidad de vida, el cuidado del ambiente, la investigación científica, y el
desarrollo de la sociedad.
Identifica las características de la ciencia y su relación con la tecnología.
HABILIDADES ASOCIADAS A LA CIENCIA
Diseña investigaciones científicas en las que considera el contexto social.
Aplica habilidades necesarias para la investigación científica: plantea preguntas,
identifica temas o problemas, recolecta datos mediante la observación o
experimentación, elabora, comprueba o refuta hipótesis, analiza y comunica los
resultados y desarrolla explicaciones.
Planea y realiza experimentos que requieren de análisis, control y cuantificación
de variables.
3. Documentos curriculares de ciencias 51
Utiliza instrumentos tecnológicos para ampliar la capacidad de los sentidos y
obtener información de los fenómenos naturales con mayor detalle y precisión.
Realiza interpretaciones, deducciones, conclusiones, predicciones y
representaciones de fenómenos y procesos naturales, a partir del análisis de
datos y evidencias de una investigación científica, y explica cómo llegó a ellas.
Desarrolla y aplica modelos para interpretar, describir, explicar o predecir
fenómenos y procesos naturales como una parte esencial del conocimiento
científico.
Aplica habilidades interpersonales necesarias para trabajar en equipo, al
desarrollar investigaciones científicas.
Comunica los resultados de sus observaciones e investigaciones usando
diversos recursos; entre ellos, diagramas, tablas de datos, presentaciones,
gráficas y otras formas simbólicas, así como las tecnologías de la comunicación y
la información (tic) y proporciona una justificación de su uso.
ACTITUDES ASOCIADAS A LA CIENCIA
Manifiesta un pensamiento científico para investigar y explicar conocimientos
sobre el mundo natural en una variedad de contextos.
Aplica el pensamiento crítico y el escepticismo informado al identificar el
conocimiento científico del que no lo es.
Manifiesta compromiso y toma decisiones en favor de la sustentabilidad del
ambiente.
Manifiesta responsabilidad al tomar decisiones informadas para cuidar su salud.
Disfruta y aprecia los espacios naturales y disponibles para la recreación y la
actividad física.
Manifiesta disposición para el trabajo colaborativo con respeto a las diferencias
culturales o de género.
Valora la ciencia como proceso social en construcción permanente en el que
contribuyen hombres y mujeres de distintas culturas.
En cuanto al marco didáctico el documento plantea que el docente debe orientar
la formación científica del estudiante, ampliando sus niveles de interpretación y
representación frente a los sucesos y fenómenos de la naturaleza; que el centro
52 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
del trabajo debe ser el estudiante quien debe aprender interactuando con el
conocimiento y poniendo en práctica las habilidades y actitudes desarrolladas.
Para que el docente pueda alcanzar los fines propuestos para la formación
científica de los estudiantes deberá partir de contextos cercanos e interesantes,
tener en cuenta los conocimientos previos del estudiante, favorecer la
investigación, fortaleciendo el trabajo experimental, privilegiar la resolución de
problemas, el desarrollo de las habilidades y de actitudes de la formación
científica, con el objetivo de que las aplique en su cotidianidad. (Mexico, 2011)
Para finalizar el documento presenta la estructura para la organización de los
aprendizajes, que está dividida en tres partes, en la primera se mencionan los
mismos estándares que propone el Ministerio de Educación de Chile, en la
segunda propone los ámbitos que son preguntas que el estudiante y el docente
deben fortalecer durante el proceso, ampliando el nivel de complejidad cada vez
más. Y en la tercera cita los bloques divididos en 5 sesiones y en cada uno de
ellas, describe las estrategias de enseñanza
3.3 Currículo de España
El currículo de enseñanza de la educación española se estableció mediante una
reforma que buscaba mejorar elementos de enseñanza aprendizaje y generar una
mayor autonomía en los entes territoriales. La ley 8/2013, de 9 de diciembre
modificó el artículo 6 de la ley orgánica de 2/2006, del 3 de mayo. Esta ley
determina como estará integrado el currículo, los objetivos de cada enseñanza y
etapa educativa; se refiere además a las competencias, habilidades y destrezas
que debe alcanzar el estudiante a lo largo de su formación. El objetivo de la
modificación que se realizó en 2013 fue vincular normas para la educación
secundaria obligatoria, asignaturas troncales que les garanticen a los estudiantes
3. Documentos curriculares de ciencias 53
los conocimientos y competencias de una formación sólida, que le permita
continuar con su proceso educativo. Gobierno De España. (España, 2014)
Con respecto a la distribución de los grados de enseñanza, se propone, de los 3 a
los 6 años educación infantil, de los 6 años hasta los 12 aproximadamente, la
educación primaria y de los 12 a los 16 años educación secundaria obligatoria;
esta última etapa se divide en tres ciclos, el primero de tres gados y el segundo
de uno. (España, 2014)
La estructura curricular de la Educación Secundaria Obligatoria tiene seis
componentes, los objetivos que hacen referencia a los logros que debe alcanzar
el alumnado al finalizar cada ciclo, las competencias que se enfocan en la
capacidad de aplicar lo aprendido, los contenidos que son elementos que
fortalecen el desarrollo de habilidades. Estos tres elementos son la base con las
que las instituciones educativas deben planificar su currículo. Gobierno del
Principado de Asturias. (Gobierno, 2015)
Los estándares de aprendizaje evaluables y los criterios de evaluación son otros
de los componentes que propone el documento, son los parámetros con los que
se van evaluar los resultados de la enseñanza y en su mismo orden permitirán
evaluar los aprendizajes de los alumnos. En el último componente de la
estructura se proponen estrategias didácticas que el docente debe seguir para el
desarrollo curricular. (Gobierno, 2015)
Sobre lo anterior es importante resaltar que los objetivos de aprendizaje de la
E.S.O. van enfocados a que el estudiante asuma responsablemente su desarrollo
educativo a través del trabajo individual y grupal, así como a valorar y respetar la
diferencia, entre otros aspectos, en las ciencias, uno de los objetivos centrales se
enfoca en que el estudiante a través del conocimiento científico reconozca una
estructura que sea la base para desarrollarse en otras disciplinas, aplicando sus
métodos para identificar los problemas en los diversos campos del conocimiento
a través de la experiencia. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Boletín
Oficial del Estado. (2015). Pág. 166.
54 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
En el artículo 9 se hace referencia específica a las “competencias del currículo”
entre ellas las referidas a las ciencias, como un factor vital en los procesos
educativos, pues se enfatiza en que se potenciará la enseñanza de las
matemáticas, la tecnología y las ciencias. Gobierno del Principado de Asturias.
(2015) Currículo Educación Secundaria Obligatoria y relaciones entre sus
elementos. Pág. 18
Concretamente sobre la enseñanza de la física y de la química el documento
plantea que estas áreas (elementos) son importantes en la formación del
estudiante pues a través de ellas se pueden desarrollar las competencias
necesarias para que se pueda integrar activamente en la sociedad. Para que esto
se propone que en estas áreas se debe incentivar un aprendizaje contextualizado
que tenga presente la evolución del conocimiento científico y las interrelaciones
de la ciencia con la tecnología y la sociedad. Gobierno del Principado de Asturias.
(2015) Currículo Educación Secundaria Obligatoria y relaciones entre sus
elementos. Pág. 109.
Es importante resaltar que la enseñanza de la física y de la química en los tres
primeros grados de la E.S.O. son trabajadas como una materia (integrada) aparte
de las otras ciencias. Sin embargo, en el grado cuarto sí se imparte cada una de
ellas por separado, algo similar a lo que pasa en Colombia en los grados de
décimo y once.
Por otra parte, los “bloques de contenidos” en el documento citado hacen
referencia a la formación experimental, se propone que esta actividad se
desarrollará durante los tres años en el primer bloque, además, se reitera que en
este bloque se deben retomar y profundizar los contenidos de primaria, con la
E.S.O y a su vez en el cuarto año se deben retomar los correspondientes al
cuarto año de la secundaria.
En el primer año de la E.S.O no se tiene en cuenta el área de física, porque se
centra en el análisis de los procesos biológicos. En el segundo año de la E.S.O. el
3. Documentos curriculares de ciencias 55
currículo desarrolla aspectos de física y química, los siguientes bloques de
contenidos se desarrollan así: en el primero se retoma lo que venía de primer año
en cuanto a la enseñanza del método científico, en los bloques 2 y 3 se enseñan
los procesos químicos (composición de la materia y reacciones químicas) y en los
bloques 3 y 4 está la física y se trabajan temas relacionados con la dinámica y la
energía. Gobierno del Principado de Asturias. (2015) Currículo Educación
Secundaria Obligatoria y relaciones entre sus elementos. Pág. 109.
En el segundo ciclo o para el cuarto año la enseñanza de la física y la química se
da por separado, manteniendo la secuencia del segundo y del tercer año en los
contenidos con mayor profundización.
En relación con lo anterior, el documento plantea que para lograr coherencia en
los contenidos de la física y de la química se debe tener en cuenta la visión de
otras áreas del conocimiento (y competencias) y ser concordante con los
objetivos y las metas de aprendizaje del área, con el fin de establecer relaciones
coherentes entre las diferentes competencias. Para ello se sugiere emplear
metodologías activas que contribuyan a construir aprendizajes transferibles y más
duraderos, fomentando el trabajo colaborativo, y además plantea la importancia
del trabajo por proyectos y la incorporación de las tecnologías de la información.
Gobierno del Principado de Asturias. (2015) Currículo Educación Secundaria
Obligatoria y relaciones entre sus elementos. Pág. 111
Finalmente destaca la importancia de adquirir aprendizajes significativos a través
de preguntas previamente elaboradas, planteando la integración de nuevos
conceptos de las ciencias atendiendo los intereses y capacidades de los alumnos,
esto para enriquecer la capacidad axiológica propia de la materia (química y
física) lo anteriormente descrito, más el trabajo de laboratorio, la implementación
de recursos virtuales y materiales didácticos propios de la materia contribuirán
con el desarrollo del aprendizaje significativo.
56 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
3.4 Currículo de Colombia
En los Lineamientos de Ciencias Naturales y ambientales (MEN, junio 1998) se
plantea que el objetivo fundamental de la enseñanza de las ciencias es que el
estudiante desarrolle un pensamiento científico que le permita describir el mundo
natural dentro del contexto de un proceso de desarrollo humano integral,
equitativo y sostenible que le proporcione una concepción de sí mismo y de sus
relaciones con la sociedad y la naturaleza armónica con la preservación de la vida
en el planeta. Más específicamente, se plantea que el estudiante en el área de
Ciencias deberá desarrollar (entre otras) la capacidad para formular hipótesis,
diseñar experimentos que pongan a prueba sus hipótesis, hacer observaciones
cuidadosas, argumentar etc.
Y avanzando en esta caracterización de las Ciencias Naturales y su aporte a la
formación de los individuos, en los Estándares Básicos de Competencias de
Ciencias (2004), se amplía la perspectiva reconociendo que la ciencia y la
tecnología se han convertido en parte fundamental de la cotidianidad y del
desarrollo de los pueblos dada la complejidad del mundo actual y por ello la
formación en ciencias es una herramienta potente para que las personas
comprendan lo que sucede en sus entornos, se formulen preguntas, busquen
explicaciones, recojan información, analicen, busquen soluciones a problemas
determinados y hagan uso ético de los conocimientos científicos... Ministerio
(2004) Estándares Básicos. Pág. 96.
Desde la mirada anterior es coherente que en el documento curricular de
Ciencias se integren las Ciencias Sociales y las Ciencias Naturales, nos referimos
en este trabajo solamente a las Ciencias Naturales.
Una de las metas fundamentales de la formación en Ciencias según los
Estándares es procurar que los y las estudiantes se aproximen progresivamente
al conocimiento científico, tomando como punto de partida su conocimiento
3. Documentos curriculares de ciencias 57
natural del mundo y fomentando en ellos una postura crítica que responda a un
proceso de análisis y reflexión. MEN. (2006) Pág. 104 En el proceso además el
estudiante debe adquirir metodologías relacionadas con el cuestionamiento
científico, juicio crítico, reconocimiento de problemas y búsqueda de alternativas
de solución (entre otras).
Esta aproximación progresiva al conocimiento científico, pasa por el interrogarse
del porqué ocurre un fenómeno y la construcción de explicaciones intuitivas sobre
el origen del fenómeno, pero poco a poco el estudiante deberá avanzar a
elaboraciones cada vez más complejas y rigurosas, acordes con las teorías
consensuadas por la comunidad científica. (Pag 104)
Del marco teórico brevemente referenciado se delinean las metas de formación
en Ciencias Naturales, orientadas hacia la preparación de individuos
responsables, solidarios, capaces de pensar autónomamente y de actuar de
manera propositiva y responsable en el contexto en que se encuentren.
Estas metas son: Ministerio de Educación Nacional. (2004). Estándares Básicos
de Competencias en Ciencias Sociales y Ciencias Naturales. Pág. 105, 106
• Favorecer el desarrollo del pensamiento científico: Entendida esta
como la aproximación al quehacer científico, darle herramientas que
le permitan comprender el mundo que los rodea y apropiarse de
modelos que van más allá de lo intuitivo e informal, como la
aproximación a los procesos propios de la investigación científica,
potenciando el pensamiento propiciando un pensamiento crítico y
analítico.
• Desarrollar la capacidad de seguir aprendiendo: Dado que las
ciencias naturales son una disciplina en continua construcción, se
requiere proporcionar a los estudiantes herramientas conceptuales y
metodológicas que les permitan buscar e interpretar información
nueva y establecer relaciones con otras disciplinas.
58 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
• Desarrollar la capacidad de valorar críticamente la ciencia: Preparar
al estudiante para asumir posturas críticas y responsables frente a
los desarrollos de la ciencia.
• Aportar a la formación de hombres y mujeres miembros activos de
una sociedad: La formación en ciencias debe fomentar en los
individuos el respeto por la condición humana y la naturaleza,
fortaleciendo posturas críticas y reflexivas a partir del conocimiento
científico, con base en los intereses de la sociedad.
Se propone a los docentes orientar el proceso de enseñanza- aprendizaje
teniendo en cuenta el quehacer de los científicos, que el estudiante parta del
análisis de situaciones problema y a partir de allí construya su conocimiento, en
este sentido se hace referencia a estrategias metodológicas del aprendizaje
significativo, aclara además que en este proceso se debe tener en cuenta la
complejidad del aprendizaje y su relación con los tiempos acorde a su desarrollo,
reitera que como el aprendizaje es progresivo se debe revisar y profundizar en un
concepto a medida que avanza el proceso educativo y enfatiza en que la
enseñanza de las ciencias se debe introducir desde los primeros años escolares.
MEN. (2004). Estándares Básicos de Competencias en Ciencias Sociales y
Ciencias Naturales. (p.109)
La importancia de la interdisciplinariedad es otro elemento al que hace referencia
el documento, resalta la importancia de trabajar en conjunto con otras áreas del
conocimiento entre ellas la matemática y el lenguaje, enfatiza que las
matemáticas deben estar presentes en todos los procesos de la formación en
ciencias. MEN. (2004). Estándares Básicos de Competencias en Ciencias
Sociales y Ciencias Naturales. (p.110)
Con respecto al lenguaje destaca que a partir de un correcto uso de este se
pueden expresar las ideas científicas, ya sea de forma oral o escrita, y así mismo
3. Documentos curriculares de ciencias 59
esta correlación debe generar en el estudiante la capacidad de enfrentarse a
diferentes contextos de la vida cotidiana. MEN. (2006)
En este sentido destaca la importancia de la participación de los estudiantes en
su propio proceso de construcción del conocimiento científico, aprendizaje
participativo y activo, a partir del trabajo colaborativo, que debe privilegiar el
docente. MEN. (2004). Estándares Básicos de Competencias en Ciencias
Sociales y Ciencias Naturales. (p.111)
Concluye este aparte del marco teórico del documento con orientaciones para la
evaluación en ciencias. Afirma que se debe privilegiar una evaluación del proceso
donde se resalte el análisis crítico, una evaluación que arroje luces sobre los
avances y el camino que debe seguir el estudiante para consolidar sus
aprendizajes, así mismo el camino que debe seguir el docente para modificar sus
prácticas de acuerdo a los obstáculos, dificultades e identificar los aspectos que
deben ser reforzados. MEN. (2004). Estándares Básicos de Competencias en
Ciencias Sociales y Ciencias Naturales. (p.112)
Posteriormente el documento se refiere a la estructura de los estándares en
ciencias, resalta el por qué se vincularon en un solo documento todos los
estándares a pesar de que cada una de las áreas tiene objetos de estudio
diferentes, y afirma que esto se hizo en procura de fortalecer la capacidad del
pensamiento científico y crítico de los estudiantes colombianos, para que lo
apliquen en aspectos de la cotidianidad y aporten de manera positiva al entorno
en el que se desarrolla. MEN. (2004)
En relación con lo anterior el documento explica cómo se deben entender los
estándares y su coherencia, dice que los estándares son tres o cuatro, pero esos
se dividen en grupos de 60, también, expone que estas acciones se concretan en
un cuadro de tres columnas y para que la acción educativa sea exitosa se deben
realizar actividades que relacionen las columnas, esto según el documento
formara al estudiante de forma competente en ciencias. MEN. (2004). Estándares
Básicos de Competencias en Ciencias Sociales y Ciencias Naturales. (p. 113)
60 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
El MEN explica que las tres columnas hacen énfasis en la formación integral
científica del estudiante en su formación en ciencias. (MEN, 2006)
En ciencias naturales y sociales se proponen los ejes articuladores que son
acciones concretas de pensamiento y producción requeridas para alcanzar los
estándares por conjuntos de grados, buscando con ello que a través de su
formación en ciencias todos los niños y jóvenes vivan un proceso de construcción
del conocimiento. Un proceso que parta de su comprensión del mundo y llegue
hasta la aplicación de lo que aprenden, pasando por la investigación y la
discusión sobre la importancia que tienen las ciencias en el bienestar de las
personas y en el desarrollo de una sociedad democrática, justa respetuosa y
tolerante. (pp. 113-114)
Los ejes articuladores propuestos en el documento para ciencias sociales y
ciencias naturales son los siguientes. MEN (2006)
Me aproximo al conocimiento científico social o natural: Este eje
se refiere a desarrollar procesos de pensamiento a través de la
formulación de preguntas relacionadas con fenómenos naturales y a
indagar sobre problemas propios de las disciplinas. Desarrollar la
capacidad de confrontar y sacar conclusiones del resultado de su
indagación.
Manejo conocimientos propios de las ciencias sociales o
naturales: Acciones concretas para fortalecer el conocimiento
conceptual y procedimental de las ciencias. Este eje comprende,
para el caso de ciencias naturales tres entornos: el entorno vivo
relacionado con todos los procesos biológicos, el entorno físico
relativo a los procesos físicos y químicos y el de ciencia y tecnología
en el que se analizan las relaciones e impacto de los avances
tecnológicos en el desarrollo actual de las ciencias.
3. Documentos curriculares de ciencias 61
Desarrollo compromisos personales y sociales: Se refiere
básicamente a la responsabilidad y conciencia que el proceso
educativo debe generar en el estudiante tanto como en su vida
personal como social. (pp. 114-115).
3.5 Análisis comparativo
Al contrastar los documentos curriculares internacionales, en particular el eje de
física, con la propuesta colombiana se observaron coincidencias en los marcos
teóricos tanto en las concepciones de ciencia que subyacen como en el deber ser
del proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias. Todos hablan de explorar
fenómenos científicos desde los primeros niveles y resaltan la importancia de la
experimentación y el análisis de aplicaciones de la ciencia en la cotidianidad.
Pero al contrastar estas orientaciones con el documento y prácticas curriculares
de la Institución Educativa Julio Cesar Turbay se nota que en este último hay
carencias tanto en lo conceptual (específicamente en lo que concierne al eje de
física) como en el desarrollo de procesos de pensamiento.
Aunque tanto en las propuestas internacionales como en el documento nacional
se coincide en el desarrollo de temas de física en los grados octavo y noveno (o
equivalentes), en la institución hasta ahora se están incluyendo en el diseño, pues
anteriormente solo se trabajaban los tópicos de biología y algunos de química.
A continuación, se listan los estándares Básicos de Ciencias Naturales de
Colombia para el componente físico, en contraste con los documentos de Chile,
México y España para el mismo componente.
62 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Tabla 3-3 Contraste curricular de Colombia, Chile, México y España
ESTANDARES Y COMPETENCIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA DE COLOMBIA, CHIE, MÉXICO Y ESPAÑA, CORRESPONDIENTE AL NIVEL DE OCTAVO Y NOVENO
COLOMBIA CHILE MÉXICO ESPAÑA
Compara sólidos, líquidos y gases teniendo en cuenta el movimiento de sus moléculas y las fuerzas electroestáticas.
Establece relaciones entre las variables de estado en un sistema termodinámico para predecir cambios físicos y químicos y las expreso matemáticamente.
Compara los modelos que explican el comportamiento de gases ideales y reales.
Establece relaciones entre energía interna de un sistema termodinámico, trabajo y transferencia de energía térmica; las expreso matemáticamente.
Relaciona las diversas formas de transferencia de energía térmica
Planificar y conducir una investigación experimental para proveer evidencias que expliquen los efectos de las fuerzas gravitacional, de roce y elástica, entre otras, en situaciones cotidianas.
Explorar y describir cualitativamente la presión, considerando sus efectos en:
Sólidos, como en herramientas mecánicas; Líquidos, como en máquinas hidráulicas y gases, como en la atmósfera.
Explicar, con el modelo de la tectónica de placas, los patrones de distribución de la actividad geológica (volcanes
y sismos), los tipos de interacción entre las placas (convergente, divergente y transformante) y su importancia en la teoría de la deriva continental.
Explicar, sobre la base de evidencias y por medio de modelos, la actividad volcánica y sus consecuencias en
Interpreta la velocidad como la relación entre desplazamiento y tiempo, y la diferencia de la rapidez, a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas.
Interpreta tablas de datos y gráficas de posición-tiempo, en las que describe y predice diferentes movimientos a partir de datos que obtiene en experimentos y/o de situaciones del entorno.
Describe características del movimiento ondulatorio con base en el modelo de ondas: cresta, valle, nodo, amplitud, longitud, frecuencia y periodo, y diferencia el movimiento ondulatorio transversal del longitudinal, en términos de la dirección de propagación.
Describe el comportamiento ondulatorio del sonido: tono, timbre, intensidad y rapidez, a partir del modelo de ondas.
Interpreta y aplica las Leyes de Newton como un conjunto de reglas para describir y predecir los efectos de las fuerzas en experimentos y/o situaciones cotidianas.
Establece relaciones entre la gravitación, la
Identificar la presencia de fuerzas a partir de sus efectos estáticos o dinámicos.
Identificar las fuerzas más comunes: peso, rozamiento, normal, tensiones en cuerdas y fuerzas elásticas.
Dibujar y describir el funcionamiento del dinamómetro.
Reconocer la unidad de fuerza en el Sistema Internacional y realizar lecturas con un dinamómetro.
Señalar el carácter direccional de las fuerzas experimentando con dinamómetros.
Sumar fuerzas de la misma dirección o con direcciones perpendiculares.
Realizar cálculos sencillos usando la segunda ley de Newton. Las fuerzas. Efectos. Velocidad media, velocidad instantánea y aceleración.
Reconocer el carácter relativo del movimiento y la necesidad de fijar un sistema de referencia.
Clasificar los movimientos en
3. Documentos curriculares de ciencias 63
con la formación de vientos.
Establece relaciones entre frecuencia, amplitud, velocidad de propagación y longitud de onda en diversos tipos de ondas mecánicas.
Explica el principio de conservación de la energía en ondas que cambian de medio de propagación.
Reconoce y diferencia modelos para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz.
la naturaleza y la sociedad.
Crear modelos que expliquen el ciclo de las rocas, la formación y modificación de las rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias, en función de la temperatura, la presión y la erosión.
Demostrar, por medio de modelos, que comprenden que el clima en la Tierra, tanto local como global, es dinámico y se produce por la interacción de múltiples variables, como la presión, la temperatura y la humedad atmosférica, la circulación de la atmósfera y del agua, la posición geográfica, la rotación y la traslación de la Tierra.
Identifican la fuerza de gravedad en situaciones cotidianas.
Explican los efectos de las fuerzas en resortes y elásticos.
Aplican la ley de Hooke a situaciones cotidianas.
Describen la fuerza de roce (estática, cinética y con el aire), considerando su efecto en objetos en situaciones cotidianas y los factores de los que depende.
Realizan investigaciones sobre los efectos de fuerzas como la gravitacional,
caída libre y el peso de los objetos, a partir de situaciones cotidianas.
Describe la relación entre distancia y fuerza de atracción gravitacional y la representa por medio de una gráfica fuerza-distancia.
Identifica el movimiento de los cuerpos del Sistema Solar como efecto de la fuerza de atracción gravitacional.
Describe la energía mecánica a partir de las relaciones entre el movimiento: la posición y la velocidad.
Interpreta esquemas del cambio de la energía cinética y potencial en movimientos de caída libre del entorno.
Utiliza las expresiones algebraicas de la energía potencial y cinética para describir algunos movimientos que identifica en el entorno y/o en situaciones experimentales.
Identifica las ideas y experimentos que permitieron el descubrimiento de la inducción electromagnética.
Valora la importancia de aplicaciones del electromagnetismo para obtener corriente eléctrica o fuerza magnética en desarrollos tecnológicos de uso cotidiano.
Identifica algunas características de las ondas en el espectro electromagnético y en el espectro visible, y las
rectilíneos y curvilíneos y diferenciar trayectoria, posición y espacio recorrido.
Definir el concepto de velocidad y diferenciar velocidad media y velocidad instantánea.
Reconocer la unidad de velocidad en el Sistema Internacional y realizar cambios de unidades utilizando factores de conversión.
Resolver problemas numéricos en los que se planteen situaciones de la vida cotidiana que impliquen calcular las magnitudes espacio, tiempo y/o velocidad.
Reconocer el carácter vectorial de la velocidad identificando el velocímetro como un instrumento que mide la rapidez.
Definir el concepto de aceleración y su unidad en el Sistema Internacional.
Señalar la relación entre fuerzas y aceleraciones e identificar las fuerzas que provocan cambios en la rapidez y las que originan cambios en la dirección de la velocidad.
Interpretar gráficas espacio-tiempo y velocidad-tiempo y deducir a partir de
64 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
la de roce y la elástica sobre objetos, en contextos cotidianos.
Comprueban, experimentalmente, predicciones realizadas en relación al efecto de fuerzas simultáneas que actúan sobre un objeto
relaciona con su aprovechamiento tecnológico.
Relaciona la emisión de radiación electromagnética con los cambios de órbita del electrón en el átomo.
Identifica algunas de las ideas acerca del origen y evolución del Universo, y reconoce sus alcances y limitaciones.
Describe algunos cuerpos que conforman al Universo: planetas, estrellas, galaxias y hoyos negros, e identifica evidencias que emplea la ciencia para determinar algunas de sus características.
Reconoce características de la ciencia, a partir de los métodos de investigación empleados en el estudio del Universo y la búsqueda de mejores explicaciones.
Reconoce la relación de la tecnología y la ciencia, tanto en el estudio del Universo como en la búsqueda de nuevas tecnologías.
ellas si un movimiento es acelerado o no.
Reconocer la relación de proporcionalidad directa entre espacio y tiempo en el movimiento uniforme.
Describir la relación de proporcionalidad directa entre velocidad y tiempo en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (M.R.U.A.).
Relacionar la velocidad inadecuada de los vehículos con los problemas de seguridad vial.
Reconocer los tipos de máquinas simples e identificar ejemplos en aparatos de la vida cotidiana.
Emplear la ley de la palanca para resolver problemas sencillos de máquinas simples e interpretar su efecto multiplicador.
Deducir la ley de Hooke aplicando los procedimientos del método científico.
Realizar cálculos sencillos usando la ley de Hooke.
Se observa al analizar los cuadros anteriores, que las propuestas internacionales
y el documento nacional coinciden en los aspectos conceptuales de física
propuestos para el grupo de grados de octavo y noveno (o equivalentes). En la
I.E. solo hasta ahora se están incluyendo estos temas en el diseño, pues
anteriormente se trabajaban tópicos de biología y algunos de química. Sin
3. Documentos curriculares de ciencias 65
embargo, y pese a los esfuerzos de la institución y los docentes por generar este
espacio, aún se encuentran limitantes que dificultan su proceso, uno de ellos es
que en estos niveles no se asigne un docente licenciado en física, lo que conlleva
a los docentes del nivel a que se enfoquen más en su área de conocimiento, tal
como se destacó en el análisis de las encuestas aplicadas en la fase diagnóstica.
Otro aspecto que deja entrever las dificultades a la hora de desarrollar el
componente de física desde octavo grado es que los docentes (a pesar de que
manifiestan su acuerdo) no siguen realmente las orientaciones del MEN, esto
puede obedecer a que las orientaciones no son suficientemente claras en cuanto
a tópicos o ideas centrales a trabajar, distribución y actividades que se podrían
desarrollar en el aula. Aspecto que si es en algunas de las propuestas
internacionales consultadas. Un ejemplo de esto es el documento chileno, en cual
se presenta una ruta clara al docente, aunque la estructura es similar a la del
MEN, se resalta la organización de los ejes temáticos y los objetivos de
aprendizaje a lograr para generar los resultados planteados en las competencias.
Al comparar los estándares del componente de física de la básica secundaria y
media (MEN) con los encontrados en los documentos internacionales, citados, se
evidencia que se mencionan los mismos temas. Sin embargo, la distribución en
cada uno de los grados cambia, ya sea por la organización o por la intensidad
horaria. Los temas mencionados son los siguientes:
i) Mecánica de solidos
(1) Cinemática, estudio del movimiento
(2) Ley de conservación de la energía (trabajo, potencia, energía,
mecánica)
(3) Dinámica, ¿por qué se mueven los cuerpos? (leyes de Newton,
leyes de Kepler)
(4) Estática condiciones de equilibrio
ii) Mecánica de fluidos
(1) Presión, presión hidrostática
66 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
(2) Principio de Pascal
(3) Principio de Torricelli
(4) Principio de Bernoulli
(5) Conservación de la energía en fluidos
iii) Electromagnetismo
(1) Electroestática, ley de Coulomb
(2) Circuitos eléctricos
(3) Magnetismo (fuerza, y campo magnético)
iv) Ondas
(1) Conceptos fundamentales
(2) Oscilaciones
(3) Ondas mecánicas (clasificación)
(4) Fenómenos ondulatorios
(5) Ecuaciones de onda
(6) Concepto de acústica (efecto Dopler)
(7) Óptica (geométrica, ondulatoria)
v) Termodinámica
(1) Calor, temperatura
(2) Ecuación de estado
(3) Leyes de termodinámica
De los temas extraídos, en el caso de Colombia para el grupo de grados de
octavo a noveno solamente se trabajan dos: termodinámica y ondas, pues los
restantes se incluyen desde el sexto grado, aunque la propuesta en Colombia lo
propone en los niveles de la básica una aproximación al conocimiento científico,
es decir una exploración intuitiva de los temas mencionados. Por otro lado, para
tres de los países analizados los temas se desarrollan en un semestre o un año
independientemente de los otros ejes.
3. Documentos curriculares de ciencias 67
Los profesores de física de la institución analizaron los temas antes citados, su
coherencia y pertinencia y les pareció adecuado hacer algunos ajustes según las
necesidades de la institución, de igual forma propusieron estructurar los temas
para que la secuencia sea más gradual, esos elementos se describen en el
siguiente capítulo.
.
68 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo y noveno
Este capítulo describe la estructura curricular para el grupo de grados de octavo y
noveno. Aparece en él un marco referencial que incluye los referentes teóricos,
didácticos y conceptuales propuestos por el MEN en el Currículo de Ciencias
(Estándares Básicos de Competencias) con referencias específicas al Entorno
Físico, la distribución de los aspectos conceptuales y procedimentales y
sugerencias para su implementación.
4.1 Marco referencial
La estructura curricular está fundamentada en los artículos 22 y 23 de la ley 115
de 1994 y reglamentados por el decreto 1860 capítulo V, artículos 33, 34, 35, 36,
37 y 38. Tiene en cuenta además el decreto 1290 del 2008 y los Derechos
Básicos de Aprendizaje (DBA)
Más puntualmente el marco de referencia para el diseño y desarrollo curricular
son las siguientes metas de formación en ciencias en básica y media planteadas
en el documento (MEN, 2006) Pág. 105, 106, 107 y 108:
Favorecer el desarrollo del pensamiento científico, esta relacionada
con que los estudiantes desarrollen capacidades para plantearse
preguntas, formular preguntas, analizar información usar de manera
rigurosa los procedimientos, comunicar ideas, explicar
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
69
argumentativamente sus ideas, trabajar en equipo y ser reflexivo sobre
sus actuaciones, también busca, según los estándares en desmitificar
las ciencias y llevarlas a un contexto en el que adquieren su verdadero
significado, a la vida diaria y la explicación que los rodea.
Desarrollar la capacidad de seguir aprendiendo, dado que la ciencia se
encuentra en permanente construcción, se debe ofrecer las
herramientas conceptuales y metodológicas que requiere para acceder
a los conocimientos y para seguir cultivándose a lo largo de sus vidas.
Desarrolla la capacidad para valorar críticamente la ciencia: se
relaciona con el desarrollo de la capacidad de los estudiantes para
observar y analizar críticamente, como los descubrimiento e ideas
científicos han incidido en el pensamiento de las personas, sus
sentimientos, su creatividad, su comportamiento; teniendo en cuenta
que las diferencias culturales influyen en el grado de aceptación de las
ideas científicas su uso y valoración. Lo anterior implica que los
estudiantes asuman una postura crítica frente a las contribuciones de
las ciencias, a la mejora de la calidad de vida de las personas y que
sean responsables frente al consumo, analizando la publicidad entre
otros.
Aportar a la formación de hombres y mujeres miembros activos de una
sociedad: La formación en ciencias debe educar a las personas que
son parte de una sociedad y que conocen su complejidad, que son
responsables de sus actuaciones, que asumen posturas críticas y
reflexivas frente aquello que está establecido, que identifican las
consecuencias de las decisiones que sustentan y debaten sus
planteamientos teniendo en cuenta los postulados científicos, que
escucha los argumento de otro y revisan los propios y que trabajan con
sus compañeros para buscar soluciones a situaciones problemáticas
70 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
En segundo lugar, para desarrollar el currículo de ciencias el docente debe tener
en cuenta como orientar las temáticas y la formación en la educación básica y
media. (MEN, 2006) Pág. 108 a 111
En consecuencia, y de acuerdo a las nuevas tendencias acerca de la enseñanza
de las ciencias se ha visto la necesidad de ofrecer una formación en la cual los
contenidos conceptuales son importantes, pero también lo son las formas de
proceder de los científicos, es decir aquellas acciones que se realizan en el
proceso de indagación, desde una visión contemporánea de las ciencias y de su
proceso de formación, se afirma que es necesario desarrollar las competencias
de los estudiantes conjugando conceptos científicos, metodologías, maneras de
proceder científicamente y compromiso social y personal.
Teniendo en cuenta los elementos anteriores el MEN presenta algunas
orientaciones para el docente que serán valiosas para sus prácticas en el aula.
(MEN, 2006)
Reconocer el valor de los aprendizajes significativos: mientras en el
trabajo científico para presentar una nueva teoría o explicación se
requiere de un proceso largo y complejo, los estudiantes deben
incorporar estos conocimientos en un tiempo corto y sin estar al tanto
de las preguntas y problemas que condujeron a estas nuevas
explicaciones. Se trata entonces de brindar a los estudiantes, las bases
que le permitan aproximarse, paulatinamente y de manera rigurosa al
conocimiento y la actividad científica a partir de la indagación,
alcanzando comprensiones cada vez más complejas a través del hacer.
Para lograr estas transformaciones en las formas de conocer, es
importante que el aprendizaje resulte significativo, es decir que los
nuevos conocimientos se vinculen a lo conocido y se transformen de
manera clara los conocimientos previos. (MEN, 2006) (Asubel,
Hanesian y Novak) Pág. 109
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
71
Una pedagogía que tiene presente niveles de complejidad del
aprendizaje: es necesario tener en cuenta que el desarrollo del
pensamiento de los niños y niñas avanza poco a poco hacia formas
más complejas. Es por ello que la formación en ciencias debe respetar
ese desarrollo, pero a la vez impulsarlo, enfrentando a los estudiantes a
situaciones en las que el conocimiento previo o ingenuo no les sea útil,
es decir que no les provea explicaciones, de esta manera surgen más
preguntas que llevan a construcciones conceptuales más complejas.
Lo anterior supone revisar un concepto en más de una ocasión para
que los estudiantes tengan el espacio y el tiempo para aproximarse
varias veces a los mismos problemas y vallan profundizando en su
comprensión, en los modelos que requieren para explicarlos y
solucionarlos en el uso de herramientas que van adquiriendo. Es por
ello que se propone enseñar ciencias desde los primeros años
Trabajar desde una mirada interdisciplinaria: no es posible pensar en
aprendizajes auténticos en ciencias que no signifiquen relaciones
profundas y armónicas con otras áreas, como las matemáticas y el
lenguaje. El desarrollo científico implica entre otros, el uso de las
matemáticas como sistema simbólico que permite cuantifica y construir
modelos sencillos de los fenómenos que se observan. La formación en
ciencias debe propiciar además el desarrollo de la capacidad para
comunicar ideas científicas de manera clara y rigurosa, lo que implica
un uso adecuado no solo del lenguaje cotidiano sino aquel propio de la
ciencia (MEN, 2006)
La importancia de la participación activa de los estudiantes en su
aprendizaje: el aprendizaje necesita de la participación activa de los
estudiantes en la construcción de sus conocimientos, no es suficiente la
simple reconstrucción personal de conocimientos previamente
elaborados por otros y comunicados por el maestro o libro de texto.
72 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Este papel activo del estudiante requiere de un docente que enfoque su
enseñanza de manera diferente, que su papel no se limite a la
transmisión de conocimientos o demostración de experiencias, sino que
oriente el proceso de investigación como un acompañante. Este
acompañamiento permite que los resultados parciales obtenidos por los
estudiantes sean reforzados matizados o cuestionados a partir de
aquellos propuestos por la comunidad científica.
El trabajo colaborativo en el aula: aprender haciendo, permite
desarrollar no solo las capacidades individuales, sino las capacidades
sociales de los estudiantes. Este tipo de aprendizaje proporciona una
posibilidad de trabajo colaborativo entre pares y la constitución de
pequeñas comunidades científicas; con ello se logra que los
estudiantes sean capaces de asumir sus compromisos individuales y
colectivos y esto redunda en el bien del grupo y posteriormente en el de
la sociedad.
Una evaluación diferente: si la ciencia está constituida por un conjunto
de saberes que están en permanente cambio, es decir en ella la
revisión y el análisis crítico es fundamental, es por eso que la
evaluación es un componente que no puede faltar en la formación en
ciencias. Una evaluación que sea vista en consecuencia como un
proceso, es decir que sea permanente, que de luces sobre el camino
recorrido y sobre el que se recorrerá.
No tienen sentido actualmente pensar en una evaluación dirigida a
detectar errores o fallas, se trata de una evaluación orientada a
identificar fortalezas que permita superar las debilidades, una
evaluación que permita determinar que están aprendiendo los
estudiantes y buscar herramientas que posibiliten al docente orientar el
proceso aprendizaje hacia los objetivos propuestos, teniendo en cuenta
los vacíos identificados en los estudiantes. La formación en ciencias
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
73
debe ir de la mano de una evaluación que contemple no solamente el
dominio de conceptos, sino el establecimiento de relaciones entre los
diferentes conceptos, las formas de proceder científicamente y los
compromisos personales y sociales que se asumen.
4.2 Entorno físico
Desde los inicios de la humanidad los primeros sacerdotes iniciaron el estudio de
la astronomía elaborando calendarios a partir del movimiento de los astros y
registro de los fenómenos, que utilizaron para la predicción del clima, con lo que
podían controlar los periodos para la agricultura, las culturas que desarrollaron
estas técnicas fueron la mesopotámica, la egipcia y la china. (Villegas Rodríguez
Mauricio, 1999)
Estos aportes contribuyeron a que los griegos desarrollaran avances en los
campos de matemática, la física, la mecánica, la astronomía, entre otros. Los que
permitieron la comprensión de muchos de los fenómenos que se plantearon por
los filósofos de la edad antigua, entre estos Aristóteles con los planteamiento del
“movimiento natural de los cuerpos” que dieron paso a importantes formas del
pensamiento y que contribuyeron a entender los principios físicos de algunos
fenómenos, pasando por los postulados científicos de Galileo Galilei, la revolución
de Nicolás Copérnico, las leyes de Newton, entre otros, hasta llegar a los
postulados de la física contemporánea. (Villegas Rodríguez Mauricio, 1999)
En este sentido, el conocimiento de la física deberá contribuir a que los
estudiantes reconozcan diferentes teorías científicas sobre el origen de las cosas
y de la vida misma, analicen aplicaciones y sean conscientes de la importancia de
este conocimiento en la elaboración de modelos científicos que le permitan
comprender la función de los objetos en el universo, acercándolos a problemas
74 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
de su cotidianidad, a las posibles soluciones que se puedan obtener a partir del
conocimiento de la función física en los objetos y analizando constantemente los
procesos del método científico, para aplicarlos en su desarrollo social y personal.
(Academía, 2016)
4.3 Propuesta organización aspectos conceptuales
Teniendo en cuenta los estándares propuestos por el MEN, los documentos
internacionales y algunos elementos sugeridos por los docentes del área, se
propone trabajar los siguientes tópicos de física (con niveles de complejidad
adecuados) en los grados de básica secundaria.
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
75
Tabla 4-1 Lista de Topicos para la enseñanza del entorno físico
GRADO TEMAS
SEXTO 1. Fenómenos físicos vs fenómenos químicos 2. ¿Qué estudia la física? 3. Conceptos introductorios: proporciones, mediciones, teoría del error, etc. 4. Mecánica de solidos:
Cinemática: MRU, MRV, Movimiento parabólico, MCU
Dinámica: Cantidad de Movimiento, Leyes de Newton, Leyes de Kepler
Estática: concepto de torque, condiciones de equilibrio
Ley de conservación de la cantidad de movimiento
Energía Mecánica y ley de conservación (sin rozamiento y con rozamiento)
SEPTIMO 1. Mecánica de fluidos
Presión, presión hidrostática
Principio de Arquímedes
Principio de Pascal
Principio de Torricelli
Conservación de la energía en fluidos (Teorema de Bernoulli)
OCTAVO 1. Electromagnetismo
Electroestática, ley de Coulomb, Campo eléctrico, Voltaje, Corriente y resistencia eléctrica, condensadores, ley de Ohm
Circuitos eléctricos
Magnetismo (fuerza, y campo magnético) 2. Termodinámica
Calor, temperatura, escalas de temperatura
Ecuación de estado
Leyes de termodinámica
NOVENO 1. Ondas
Conceptos fundamentales
Oscilaciones libres, amortiguadas y forzadas
Ondas mecánicas (clasificación)
Fenómenos ondulatorios
Introducción a la acústica (Cualidades del sonido, velocidad del sonido, efecto Doppler)
Óptica (geométrica, ondulatoria)
76 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
4.4 Organización curricular para los grados de octavo y noveno
Tabla 4-2 Estándares y temas para el grupo de grados de octavo y noveno
GRADO OCTAVO GRADO NOVENO
ESTÁNDAR TEMA ESTÁNDAR TEMA
Verifico la acción de fuerzas electrostáticas y magnéticas y explico su relación con la carga eléctrica.
Explico la formación de moléculas y los estados de la materia a partir de fuerzas electrostáticas.
Comparo sólidos, líquidos y gases teniendo en cuenta el movimiento de sus moléculas y las fuerzas electroestáticas
Establezco relaciones entre las variables de estado en un sistema termodinámico para predecir cambios físicos y químicos las expreso matemáticamente
Comparo los modelos que explican el comportamiento de gases ideales y reales.
Establezco relaciones entre energía interna de un sistema termodinámico, trabajo y transferencia de energía térmica; las expreso matemáticamente.
Relaciono las diversas formas de transferencia de energía térmica con la formación de vientos.
Electromagnetismo
Electroestática, ley de Coulomb, Campo eléctrico.
Circuitos eléctricos Voltaje, Corriente y resistencia eléctrica, condensadores, ley de Ohm
Magnetismo (fuerza, y campo magnético)
Termodinámica
Calor.
Temperatura. Escalas de temperatura
Leyes de termodinámica
Establezco relaciones entre frecuencia, amplitud, velocidad de propagación y longitud de onda en diversos tipos de ondas mecánicas.
Explico las consecuencias del movimiento de las placas tectónicas sobre la corteza de la Tierra.
Explico el principio de conservación de la energía en ondas que cambian de medio de propagación.
Reconozco y diferencio modelos para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz.
Establezco relaciones entre las diferentes fuerzas que actúan sobre los cuerpos en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme y establezco condiciones para conservar la energía mecánica.
Ondas
Conceptos fundamentales
Ondas mecánicas (clasificación)
Fenómenos ondulatorios
Introducción a la acústica (cualidades del sonido, velocidad del sonido, efecto Dopler)
Óptica (geométrica, ondulatoria)
¨.
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
77
4.5 Descripción de algunos de los tópicos para los grados de octavo y noveno
4.5.1 Electromagnetismo
El electromagnetismo es la rama de la física que estudia las propiedades
eléctricas y magnéticas de la materia. A sí mismo permite dar explicación a los
fenómenos eléctricos, los magnéticos y la relación entre estos. (Sánchez, 2011)
El estudio del electromagnetismo permite la comprensión del funcionamiento de
diversos aparatos electrónicos que se encuentran a nuestro alrededor y que
hacen parte de nuestra cotidianidad como por ejemplo, el motor eléctrico, las
resistencias eléctricas, etc. De igual forma, permite el desarrollo tecnológico de la
sociedad a través de sus diversas aplicaciones.
Para abordar el electromagnetismo se requiere de la siguiente ruta disciplinar:
ELECTROSTÁTICA: en este tópico el estudiante comprenderá que debido a
la estructura de la materia, es decir que todo está compuesto por átomos
(protones y electrones), todos los cuerpos tienen propiedades eléctricas y por
tanto se pueden cargar eléctricamente, bien sea por contacto, por inducción o
por polarización. También se pretende que el estudiante identifique que los
cuerpos cargados pueden hacer fuerza entre sí. Esto se formaliza a través de
la ley de Coulomb la cual enuncia que la fuerza de atracción entre dos
cuerpos cargados es directamente proporcional al producto de sus cargas
eléctricas e inversamente proporcional a la distancia entre ellos. (Sánchez,
2011)
78 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Para la enseñanza de este tópico se sugiere que el docente utilice
experimentos en donde se evidencie que los objetos no conductores como
globos, plástico, vidrio, etc. Pueden ser cargados eléctricamente al frotarlos
con lana o seda, es decir que los experimentos permitan evidenciar las
propiedades eléctricas de la materia. Con estas mismas prácticas
experimentales, se puede conducir al estudiante a la comprensión de las
diferentes formas de cargar objetos de acuerdo a su naturaleza.
A través de estas prácticas el estudiante podrá evidenciar que al cargar de la
misma forma dos objetos iguales, como por ejemplo dos globos frotados con
lana, y posteriormente acercarlos entre sí, estos van a presentar una
repulsión debido a que su carga es igual. De igual manera podrán
comprender que al acercar dos objetos cargados de diferente manera, como
por ejemplo un globo frotado con lana y un vidrio frotado con seda, estos se
atraerán ya que su carga es diferente.
CIRCUITOS ELÉCTRICOS: Los conceptos claves a desarrollar en este tópico
son: corriente eléctrica, voltaje y resistencia. La corriente eléctrica se define
como el movimiento de electrones que se da en un circuito cerrado. El voltaje
corresponde a la energía potencial eléctrica requerida para que haya una
circulación de electrones, este es proporcionado por una fuente. La
resistencia eléctrica, es la propiedad que presentan algunos cuerpos para
oponerse al paso de la corriente. La relación entre estos tres conceptos se
formaliza a través de la ley de Ohm, esta indica que la corriente total que
pasa por un circuito eléctrico cerrado es proporcional al voltaje de la fuente e
inversamente proporcional a la resistencia. (Saánchez, 2011)
La propuesta didáctica para este tópico es la construcción de circuitos
eléctricos sencillos, en serie y en paralelo, los cuales permitan evidenciar la
relación entre la corriente, la resistencia y el voltaje.
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
79
MAGNETISMO: Es la propiedad que tienen algunos cuerpos de atraerse y
repelerse. Se espera que los estudiantes evidencien esta propiedad a través
del juego con imanes y limaduras de hierro. Estas prácticas también
contribuyen a la comprensión del concepto de Campo Magnético, como una
perturbación en el espacio generada por la presencia de cuerpos magnéticos.
La construcción de electroimanes permitirá que los estudiantes evidencien
que un circuito eléctrico tiene propiedades magnéticas, es decir que la
electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionadas.
4.5.2 . Termodinámica
La termodinámica es el área que estudia los fenómenos en los que intervienen
transferencias de calor y de cambio de temperatura en los sistemas a nivel
macroscópico. Su nombre proviene del término que se ocupa del estudio de los
aspectos térmicos y la mecánica que se ocupa del movimiento, la fuerza y el
trabajo. Su estudio se ha convertido en un eje de gran importancia para la
enseñanza de Física. Uno de sus más grandes representantes fue Sadi Carnot,
quien enfocó la mayoría de estudios al funcionamiento de la máquinas térmicas, y
los enunciados de las leyes de la termodinámica. (Ivan, 2008)
La termodinámica es una de las ciencias más aplicadas a nivel industrial, el
conocimiento de esta ciencia contribuirá a que se reconozca su uso y aplicación
en el campo de la fabricación y modificación de materiales, por ejemplo, la
fabricación de cerámicas, la fundición del hierro, las aleaciones de diferentes
materiales para hacerlos más resistentes y livianos, como en el caso del aluminio
con el titanio, qué ha permitió el desarrollo de la industria aeronáutica.
Para iniciar la enseñanza de la termodinámica es necesario abordar la siguiente
ruta disciplinar:
80 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
TEMPERATURA: es la medida de la energía cinética de las moléculas, la
temperatura se encarga de encontrar la intensidad de la energía interna es
decir de medir la velocidad de las moléculas (energía en movimiento), de lo
anterior se infiere que la temperatura no depende del tamaño. La
temperatura cuenta con las siguientes escalas de temperatura para su
medición en: grados Celsius (centígrados), Fahrenheit y kelvin.
A partir del uso de un termómetro se sugiere que el estudiante mida
cambios de temperatura en diferentes sustancias y cuerpos. Si se tiene la
posibilidad de otro elemento de medición de temperatura que se utilice
para que se reconozcan diferentes elementos para la medición de la
temperatura.
CALOR: Es la transferencia de energía de un sistema al medio que lo
rodea, en él intervienen gran cantidad de partículas, el calor se produce
debido al choque de las moléculas del sistema con el medio, también se
puede decir que es la trasferencia de un sistema con altas temperaturas a
un sistema con bajas temperaturas. El calor se mide en julios o en ergios y
la caloría y la kilocaloría que son medias específicas. (Ivan, 2008)
Otros aspectos que se deben desarrollar en este nivel son el calor y los cambios
de estado, este proceso se lleva a cabo cuando un cuerpo absorbe calor y se
produce un incremento en su temperatura.
Se puede explicar la transferencia de calor y los cambios de estado, cuando se
calienta un recipiente con agua, y el liquido empieza la transformación de estado
líquido a gaseoso, tambien al utilizar un termometro se notará que la temperatura
solo aumenta hasta que empieza el cambio de estado de agua a vapor.
LEYES DE LA TERMODINÁMICA: se reconocen actualmente tres leyes de
la termodinámica, estas leyes se plantearon para facilitar el campo de
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
81
estudio de los cuerpos y las sustancias, para el caso de este nivel solo se
enfocará en las dos primeras leyes. La primera ley o de conservación de
energía, postula que: la energía no se crea ni se destruye solo se
conserva, así entonces, si un sistema hace una transferencia de calor a
otro, el trabajo generado por la energía potencial hará que los dos
sistemas se equilibre. La segunda ley de la termodinámica plantea que un
sistema puede transferir calor a otro de menor temperatura, pero nunca al
contrario, así mismo plantea que la temperatura del sistema de mayor
temperatura será igual en los otros sistemas, pero no se mantendrá un
equilibrio como en la primera ley. Al empezar a desequilibrarse los
sistemas (las moléculas) entran en un estado que se le denomina la
entropía, que se puede considerar como el desorden del sistema. (Ivan,
2008)
Es importante que el estudiante comprenda las leyes de la termodinamica,
así su comprensión sobre los fenomenos fisicos seran más comprensibles
a su razon, por ejemplo en la primera ley de la termodinamica, se le puede
explicar al estudiante, a partir de someter un recipiente con agua a una
temperatura considerable, se observará como a partir de este fenomeno el
elemento pasa de un estado liquido a un estado gaseoso, con esto podrá
construir hipotesis de como se transforma la materia. En la segunda ley de
la termodinamica el estudiante debe comprender que un elemento con baja
temeratura es incapaz de trasmitir calor a otro cuerpo con mayor
temperatura, dentro de esta segunda ley tambien encontramos la entropia,
que se puede entender como la tendencia al desorden en algún sistema,
en ese caso a las moleculas que conforman los cuerpos. Se abordarán las
leyes de la termodinámica a partir de ejemplos en donde haya intercambio
de enegía entre un sistema y otro. Cómo se relaciona con el trabajo que
realizan ciertas maquinas y como se hace la trasferencia del calor. Para
82 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
esto se puede explicar como funcionan algunas máquinas termicas a partir
de los conceptos de trabajo de calor.
4.5.3 Ondas
Las ondas se entienden como la transferencia de energía de un lugar a otro sin
trasferencia de materia, son generadas a partir de una fuente que oscila y debido
a esto perturba un medio. Esta propagación puede darse en un medio material,
como por ejemplo a través de una cuerda cuando se generan pulsos en uno de
sus extremos mientras el otro está fijo, o en el vacío a lo cual se le conoce como
ondas electromagnéticas. (Monroy, 2016).
La enseñanza de esta temática es pertinente en la escuela ya que el desarrollo
de las tecnologías de información y comunicación han tenido lugar gracias al
estudio de las ondas y los movimientos ondulatorios, que son fenómenos que se
pueden observar en casi todos los campos de la física.
Para la enseñanza de las ondas se deben abordar los siguientes tópicos.
ONDAS MECÁNICAS: Las ondas mecánicas son aquellas que requieren
un medio elástico o material para su propagación, un ejemplo de estas es
el sonido. Las ondas mecánicas necesitan de alguna fuente de
perturbación y de un medio que contenga elementos que permitan la
perturbación de energía. (Monroy, 2016)
Para el desarrollo de este tópico se sugiere realizar experimentos donde se
generen ondas que se propaguen a través de cuerdas, resortes y/o agua.
Esto permitirá observar las características de las ondas mecánicas.
También es necesario el uso de simulaciones, gráficas o esquemas que
permitan a los estudiantes la comprensión de las características propias de
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
83
las ondas como lo son; cresta, valle, longitud de onda, frecuencia, periodo,
amplitud y elongación.
FENÓMENOS ONDULATORIOS: Cuando una onda interactúa con un
obstáculo, bordes, rendijas o cambia su medio de propagación, se
presentan los fenómenos ondulatorios. La reflexión ocurre cuando una
onda choca con un obstáculo o barrera ubicada en medio de su dirección
de propagación, como consecuencia de este choque se genera un cambio
en la dirección de propagación de dicha onda. La refracción corresponde al
cambio de velocidad experimentado por una onda cuando se cambia su
medio de propagación. La difracción es el fenómeno presentado cuando
una onda interactúa con bordes o ranuras y consiste en la propiedad que
tienen las ondas de cambiar su dirección de propagación y su frente de
onda. La interferencia ocurre cuando dos ondas de la misma naturaleza
coinciden temporal y espacialmente, esta puede ser constructiva o
destructiva. (Monroy, 2016)
Con experimentos sencillos se pueden observar fácilmente los fenómenos
ondulatorios, por lo tanto la sugerencia para su enseñanza es mostrar a los
estudiantes cómo ocurren estos fenómenos y qué cambios se generan en
el movimiento ondulatorio.
SONIDO: El sonido es una onda longitudinal y mecánica. Sus cualidades
son: el tono, el timbre y la altura, estas permiten diferenciar un sonido de
otro, por ejemplo el timbre permite diferenciar el sonido producido por un
violín y el producido por una trompeta cuando se interpreta la misma nota
musical. Los sonidos se clasifican en graves y agudos según la frecuencia,
si es más alta el sonido será agudo y si la frecuencia es baja, el tono será
bajo. En el desarrollo de este tema se debe comprender como funciona la
voz humana. (Rossi, 2003)
84 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
En la aplicación didáctica se puede explicar al estudiante que la voz
humana es producida por vibraciones. A través de un resorte de plástico y
con un pequeño golpe se observará que el resorte no se desplaza, lo que
se desplaza es la energía producida por el impulso, a este impulso de
energía en movimiento se les denomina ondas sonoras.
OPTICA: esta ciencia se encarga de estudiar la naturaleza de la luz y los
fenómenos producidos por esta. Debido a que la luz presenta los mismos
fenómenos que las ondas, se deduce que la luz presenta un
comportamiento ondulatorio. La óptica se divide en dos partes, la óptica
geométrica y la óptica física, la primera se encarga de analizar los
fenómenos de reflexión y refracción, en los cuales solo se estudia el
cambio de dirección de propagación de la luz, mientras que la óptica
ondulatoria se encarga del estudio del comportamiento ondulatorio de la
luz, es decir de los fenómenos de interferencia, difracción y polarización.
(Rossi, 2003)
Es importante que los estudiantes comprendan ¿cómo podemos ver los
objetos que nos rodean? Por ello, es importante explicar el proceso físico y
biológico que permite la visión.
La estrategia didáctica sugerida para este tópico es observar el proceso de
formación de imágenes en espejos planos y espejos esféricos (cóncavo y
convexo). Para abordar los fenómenos de la interferencia y la difracción de
la luz en rendijas y rejillas, se puede realizar el experimento de Young, el
cual permitirá que los estudiantes evidencien el comportamiento
ondulatorio de la luz.
Para el desarrollo de los temas anteriores se sugiere trabajar sobre los
fenómenos y conceptos de propios de los temas, sin embargo se aclara, que para
el estudio de la física, que es una ciencia que obligatoriamente requiere de las
4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo
y noveno
85
matemáticas para coexistir, si pretendemos estudiar un fenómeno físico,
necesitamos traducirlo de alguna forma a un término matemático, como puede
ser una ecuación o sencillamente operaciones elementales de la aritmética.
En el caso de los temas a tratar para los grados octavo y noveno las
matemáticas que se utilizan son el manejo de operaciones básicas (suma, resta,
multiplicación, división, potenciación y radicación con números reales), también la
utilización de ecuaciones matemáticas para la resolución de problemas físicos, de
estas ecuaciones se debe realizar el despeje de las mismas, de este modo se
tendrá en cuenta el álgebra, ya que las ecuaciones combinan números y letras
que son las variables (incógnitas) de las ecuaciones, en las unidades de medida
tener el concepto claro de su significado ya que es el lenguaje propio de las
ciencias naturales.
4.6 Algunas sugerencias para el proceso de enseñanza-aprendizaje para los grados octavo y noveno
En su artículo ¨La alfabetización científica y tecnológica en el proceso de
enseñanza-aprendizaje de la física¨ Andrés Felipe Velásquez Mosquera plantea
que el proceso de enseñanza-aprendizaje de la física debe reflejar las
características de la actividad investigativa y para ello es necesario que el
docente de física reoriente sus prácticas teniendo en cuenta (entre otros) los
siguientes aspectos:
Estructurar el aprendizaje a través de situaciones problemáticas abiertas.
Propiciar el compromiso de los estudiantes frente al trabajo científico y los
problemas sociales.
86 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
Vincular la teoría y la práctica mediante la observación, la apropiación de
conceptos y leyes, el desarrollo de habilidades, la formación de hábitos, los
valores y la creatividad en el entorno del trabajo científico.
Promover la independencia en la búsqueda y la formación de una
concepción científica.
Tener en cuenta que el aprendizaje del estudiante depende de su
desarrollo cognitivo, y este depende de los conocimientos previos y del
contexto.
El proceso de enseñanza-aprendizaje de la física debe incorporar aspectos
de la actividad científica, familiarizando al estudiante con actividades de
investigación usando nuevas tecnologías, planteamiento y resolución de
problemas abiertos, planteamiento y refutación de hipótesis, diseño y
realización de experimentos, trabajo en equipo, consulta de bibliografía y
desarrollo de trabajos de investigación en equipo.
Las áreas y actividades que los estudiantes resuelvan deben ser variadas,
de diferentes niveles de dificultad y adecuadas al desarrollo y avances de
los estudiantes.
Evaluar sistemáticamente a los estudiantes teniendo en cuenta el dominio de
conocimientos y habilidades usando diferentes instrumentos y tareas.
5. Validación 87
5. Validación
Con el objeto de realizar una validación preliminar de la organización curricular se
presentó el documento a cuatro docentes del área de ciencias naturales para que
hicieran una apreciación acerca de ésta y para ello se les plantearon las cuatro
preguntas que aparecen en el anexo B
Respecto a las respuestas de los docentes se puede comentar lo siguiente:
Consideran que los tópicos propuestos son adecuados y pueden ser
trabajados en el nivel correspondiente. Podrían adaptarse sin problema al
currículo que se desarrolla actualmente en la institución
En lo relativo a las pruebas (evaluaciones internas y externas) consideran
que los cambios en el currículo pueden incidir positivamente en los niveles
de desempeño de los estudiantes y esto redundaría en el índice sintético
de la institución
Manifiestan su acuerdo con la implementación de la propuesta en el aula
haciendo las adecuaciones pertinentes y teniendo en cuenta que la
evaluación debe ser formativa
88 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
6. Conclusiones y Recomendaciones
6.1 Conclusiones
El diagnóstico que se realizó respecto a las prácticas curriculares de los docentes
de ciencias permitió evidenciar qué en los grados octavo y noveno, se privilegia el
trabajo con el entorno vivo y no se incluyen tópicos relacionados con el entorno
físico, es decir no se desarrollan los aspectos sugeridos en los estándares
básicos. Se concluyó que esta carencia está relacionada con el área de formación
de los docentes, la mayoría son licenciados en Biología.
El análisis de las propuestas curriculares internacionales permitió interpretar y
contrastar marcos teóricos y aspectos conceptuales que contribuyeron estructurar
la organización curricular para los grados octavos y noveno. Así mismo contribuyó
a resaltar la importancia de la enseñanza de la física desde los primeros años de
la básica secundaria.
Con respecto al proceso de enseñanza-aprendizaje de la Ciencias Naturales se
evidenció qué tanto en los documentos internacionales, como los lineamientos y
estándares colombianos, se sustentan los marcos y orientaciones que pueden
ayudar a los docentes a reorientar sus prácticas pedagógicas, con la intención de
que el aprendizaje de las ciencias sea significativo y los niveles de desempeño de
los estudiantes mejoren.
6. Conclusiones y recomendaciones 89
Para estructurar los tópicos de física se tuvieron en cuenta fundamentalmente los
estándares, pero se propusieron algunos cambios para que el diseño sea más
coherente desde la física y permita avanzar secuencialmente con los estudiantes.
La estructuración del diseño se apoyó además en la experticia y en los criterios
de los docentes de física de la institución y es por ello que puede ser una
herramienta para la organización del área de ciencias naturales y se podría a
futuro ampliar a todos los grados de la básica y media.
De la validación preliminar del diseño curricular se puede concluir que éste es
adecuado para la institución pues los profesores que lo analizaron están
dispuestos a ajustarlo y a desarrollarlo.
6.2 Recomendaciones
Para el desarrollo de la propuesta es necesario que se tenga en cuenta la
implementación del proceso de enseñanza del entorno físico desde los grados
sexto y séptimo, con la finalidad de que el proceso éste acorde con lo que se
propone desde el Ministerio de Educación.
Se recomienda crear una comunidad científica entre los docentes, de esta forma
al interior de ésta se puede lograr un intercambio de saberes, que puede
beneficiar a los docentes que tienen que impartir en un campo del saber diferente
al de su formación.
Aunque la propuesta de diseño curricular se definió a partir de las directrices del
MEN, se recomienda que se haga una revisión periódica de los estándares y los
derechos básicos del aprendizaje, para tener actualizada la estructura curricular a
las exigencias de la educación colombiana.
Es importante que los docentes de los niveles de octavo y noveno para el
desarrollo de las temáticas de la física, lo hagan desde metodologías que
favorezcan los aspectos conceptuales y fenomenológicos.
90 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
También es importante resaltar la importancia de la enseñanza de la física, desde
aprendizaje significativo, favoreciendo el trabajo de laboratorio y el aprendizaje a
partir del método científico. Por lo tanto, se recomienda que la institución amplié
la dotación a los laboratorios, así como las horas de practica en estos.
Este es un documento flexible que puede ser modificado según las necesidades
de la institución.
Referencias 91
7. Referencias
Beatriz Macedo, R. K. (2006). La educación de los derechos humanos desde una
visión naturalizada de la ciencia y su enseñanza: aportes para la formación
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de octavo y noveno
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investigación y la práctica. Buenos Aires: Paidos.
Villegas Rodríguez Mauricio. (1999). Galaxia Física 11. Bogotá: Voluntad.
Anexos 95
A. Anexo: Diagnostico prácticas curriculares
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE CIENCIAS
MAESTRÍA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
Estimado(a) docente:
RELACIÓN DE LOS ESTANDARES NACIONALES CON EL CURRICULO INSTITUCIONAL:
Por favor lea atentamente los siguientes enunciados. Éstos hacen referencia a marcos y orientaciones de los Lineamientos Curriculares y los Estándares básicos de competencias de Ciencias Naturales propuestos por el MEN. Contraste estas
Nombres y apellidos:
Área de formación
Área(s) de
desempeño
Curso
:
Fecha
:
D M A
96 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
afirmaciones con el documento curricular de la institución y a partir de este análisis asigne una ponderación de 1 a 5, donde 1 corresponde a: no aparecen referencias al respecto y 5 éstas son explícitas, claras y completas.
EJES
FUNDAMENTALE
S
ENTORNOS Y ASPECTOS
FUNDAMENTALES
NIVEL DE
AVANCE
1 2 3 4 5
PROCESOS DE
PENSAMIENTO Y
ACCIÓN
Discute el documento institucional
aspectos relacionados con la
importancia de la indagación, la
formulación de hipótesis y la explicación
de teorías en el proceso de enseñanza-
aprendizaje de las ciencias naturales.
Describe las acciones que debe ejecutar
el estudiante para potenciar los
procesos mencionados en el numeral
anterior.
Menciona la relevancia de preparar al
estudiante para que explore
aplicaciones de los conceptos y
procedimientos básicos de las ciencias
naturales.
APROXIMACIÓN
AL
CONOCIMIENTO
1. Relaciones del entorno vivo:
El documento institucional describe de
forma explícita y clara las competencias
Anexos 97
CIENTÍFICO
BÁSICO
específicas que permiten la conexión de
la biología, la química y la física para
entender la vida, los organismos vivos,
sus interacciones y transformaciones.
El documento incluye orientaciones
sobre la componente celular, funcional y
ecosistémica
2. Relaciones del entorno físico:
describe de forma explícita y clara que
las competencias específicas que
permiten la conexión de la biología, la
química, la física y la geografía para
entender el entorno en el que viven los
organismos, las transformaciones de la
materia y las interacciones que se
establecen entre los objetos y los
organismos presentes en el entorno.
El documento incluye orientaciones del
MEN respecto a los conceptos de
energía, transferencia de energía,
ondas, electromagnetismo, óptica y
termodinámica y su relación con el
entorno de ciencia tecnología
98 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
3. Ciencia, tecnología y sociedad: hace
referencia a las competencias
específicas que permiten la
comprensión de los aportes de las
ciencias naturales a la mejora de la vida
humana individual y de las
comunidades, así como al análisis de
los peligros que pueden originar los
avances científicos.
RELACIÓN DEL DOCENTE CON EL CURRICULO:
Los enunciados siguientes están relacionados con el desarrollo curricular en el área. Es decir, con la manera como usted implementa el currículo de ciencias en el aula. Por favor lea atentamente cada uno de ellos y responda según su percepción.
N: Nunca CN: Casi nunca AV: a veces CS: casi siempre S: siempre
SUB
ASPECTO CARACTERÍSTICA
FRECUENCIA
N CN AV CS S
¿Cómo
desarrolla
su clase?
¿Parte de los conocimientos previos de los
estudiantes?
¿Complementa los conocimientos de sus
estudiantes con la observación directa de
Anexos 99
eventos en la naturaleza?
¿Relaciona, las competencias básicas con
las tareas y experiencias diarias de los
estudiantes?
¿Utiliza el experimento como base
fundamental para la explicación de
sucesos naturales?
¿Trabaja por proyectos?
¿Usa trabajo colaborativo en el proceso de
construcción de conocimientos básicos de
ciencias?
¿Propone experiencias a sus estudiantes
que les permitan usar sistemáticamente un
método científico?
¿Consulta y usa para el desarrollo de su
clase las orientaciones del MEN?
¿Tiene en cuenta para desarrollar su clase
de ciencias la diversidad de estilos
cognitivos de los estudiantes?
¿Qué
materiales
y recursos
emplea?
¿Utiliza recursos tecnológicos (Página
web, portales educativos, software
específico, blog etc.)?
¿Emplea material para la elaboración de
sus experimentos (básculas,
dinamómetros, metros, imanes espejos,
limadora, elementos químicos para la
separación de mezclas, bombillos, cables,
100 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
etc.)?
Usa talleres, guías o textos en el desarrollo
de clase
¿Utiliza el trabajo de campo como una
parte fundamental para desarrollar sus
clases, donde sus estudiantes tengan
contacto con los elementos naturales?
Anexos 101
B. Anexo: Instrumento validación
INSTITUCIÓN EDUCATIVA JULIO CÉSAR TURBAY AYALA
Nombre: Curso:
Diagnóstico: Fecha:
Área en la que se desempeña: ____________________
Respetado docente:
La siguiente encuesta (que se acompaña con el documento construido) tiene el
propósito de conocer su opinión sobre la propuesta de organización curricular
para uno de los componentes del área de Ciencias, el entorno físico, en el grupo
de grados octavo y noveno
Lea por favor cuidadosamente el documento y responda las siguientes preguntas:
1. ¿Usted considera que los tópicos propuestos son adecuados para el grupo
de grados y se pueden ajustar al desarrollo curricular del área en la I.E.
Julio Cesar Turbay Ayala?
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
102 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados
de octavo y noveno
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
2. ¿Son los tópicos propuestos coherentes con los estándares propuestos por
el MEN?
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
3. ¿Considera usted que esta propuesta de organización podría incidir en los
niveles de desempeño de los estudiantes en pruebas internas y externas
de Ciencias Naturales? Explique cómo.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
4. ¿Estaría usted de acuerdo con implementar (con adecuaciones si se
requieren) esta propuesta en el aula?
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Gracias por su colaboración
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