ANÁLISIS, DESARROLLO Y EVALUACIÓN DEL CURRÍCULO DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO. IMPLICACIONES PARA LA FORMACIÓN DEL PROFESORADO Departamento de Didácticas Especiales UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA
Francisco Martínez Navarro Febrero de 2003
¡A HOMBROS DE GIGANTES! “La
imaginación es más importante que el conocimiento… Lo más importante es no dejar de hacerse preguntas” Albert Einstein “No
podemos quedar impasibles ante la posibilidad de que los descubrimientos científicos puedan ser utilizados para el sufrimiento y el exterminio de la humanidad ... “ Linus Pauling
“Si tuviese que reducir toda la psicología educativa a un solo principio, enunciaría éste: el factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto, y enséñese consecuentemente”. David Ausubel •Enseñar no es llenar un vaso, es encender un fuego. Montaigne
“Un currículo no debe ser una mera lista de objetivos, contenidos y habilidades, sino más bien el programa de actividades a través de las cuales ese conocimiento y esas habilidades pueden ser construidas”. “El trabajo principal para el profesorado que desarrolla el currículo, es averiguar cuáles son las actividades que ayudan al que aprende a hacer significativo un tema determinado”. Rosalind Driver
PRESENTACIÓN PARTE I: INTRODUCCIÓN GENERAL A LA INVESTIGACIÓN CAPITULO 1. PLANTEAMIENTO GENERAL DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO 2. FORMULACIÓN Y FUNDAMENTACIÓN DE LAS HIPÓTESIS
PARTE II: ANÁLISIS DEL CURRÍCULO DE FÍSICA Y QUÍMICA de 1º CAPITULO 3. ANÁLISIS DEL CURRÍCULO DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO Y PROPUESTAS PARA SU DESAROLLO CAPITULO 4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS SOBRE 1ª HIPÓTESIS CAPITULO 5. ORIENTACIONES PARA EL DESARROLLO Y EVALUACIÓN CAPITULO 6. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS SOBRE 2ª HIPÓTESIS
PARTE III. IMPLICACIONES EN LA FORMACIÓN DEL PROFESORADO CAPITULO 7. LA INTEGRACIÓN DE LA FORMACIÓN PERMANENTE DEL PROFESORADO EN EL DESARROLLO Y EVALUACIÓN DEL CURRRÍCULO
PARTE IV: CONCLUSIONES DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO 8. CONCLUSIONES FINALES Y PERSPECTIVAS ABIERTAS
PARTE I: INTRODUCCIÓN GENERAL A LA INVESTIGACIÓN Origen de la investigación: interés y relevancia de la problemática estudiada.
El origen de cualquier investigación (Bachelard, 1982) es buscar respuestas a los problemas planteados. Un problema: “Ni siquiera los mejores alumnos y alumnas aprenden los aspectos más básicos que los profesores reiteradamente les explicamos”.
Para abordarlo, participamos en la preparación y experimentación de nuevos materiales didácticos y elaboraramos, aplicamos y evaluamos proyectos de innovación e investigación educativa (1986,1988,1992). Soy deudor de numerosas contribuciones … Asesor CEP (1992-98), Coordinador de PAU (1992-2004). Relevancia de desarrollar los nuevos currículos, MECD: 1992, 2001 y 2003; CECAC: 1995, 2002, 2004?
Relevancia de la problemática estudiada Están muy poco tratadas en la literatura científica las relaciones entre la didáctica de las ciencias y el desarrollo del currículo [Duschl, 1995 y 1997] Hay una escasa relación entre el diseño y desarrollo curricular con la investigación educativa [Pozo y Gómez, 1998] El diseño curricular es una cuestión que ha sido tratada a menudo por los técnicos o diseñadores del currículo, o por la administración, al margen de la investigación educativa. Hay dificultades para el cambio didáctico. Es necesario un cambio coherente y simultáneo con ayuda externa. Nuestra propuesta pretende integrar el desarrollo del currículo, con el trabajo de aula y la formación del profesorado. Pretendemos tender puentes entre la investigación educativa y el trabajo de aula… A pesar de numerosos trabajos parciales, falta integrar las diferentes propuestas …
Con esta investigación se pretende Realizar una propuesta de desarrollo curricular que contemple los resultados de la investigación educativa y que permita integrar el desarrollo del currículo con el trabajo de aula y la formación del profesorado. Una propuesta qué facilite enseñar y aprender Física y Química por investigación orientada de problemas relevantes.
ANÁLISIS DE LA ENSEÑANZA HABITUAL DE LA FÍSICA Y QUÍMICA DE BACHILLERATO
ANÁLISIS DEL CURRÍCULO BÁSICO DE LA FÍSICA Y QUÍMICA DE BACHILLERATO
Análisis de de la la presentación presentación Análisis didáctica de de la la FF yy Q Q didáctica en los los libros libros de de texto texto en Concepciones del del Concepciones profesorado profesorado
Orientaciones para para Orientaciones su desarrollo desarrollo yy su evaluación evaluación
Resultados de de la la Resultados innovación ee investigación investigación innovación educativa educativa
Deficiencias epistemológicas epistemológicas yy didácticas didácticas Deficiencias DIFICULTADES DIFICULTADES DE DE APRENDIZAJE APRENDIZAJE
ORIENTACIONES ORIENTACIONES DIDÁCTICAS DIDÁCTICAS
Enunciado preliminar del problema P1. ¿Sigue la actividad docente y los libros de texto mayoritariamente utilizados las orientaciones descritas para el desarrollo de los nuevos currículos de física y química de bachillerato y los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias, potenciando los aspectos esenciales de la actividad científica, favoreciendo una enseñanza y aprendizaje que este de acuerdo con la misma?
P 1.1 ¿Qué características presenta el nuevo currículo de física y química de 1º bachillerato y cuales son las principales orientaciones para su desarrollo y evaluación? P 1.2 ¿Cuáles son las características esenciales de los libros de textos mayoritariamente utilizados en la enseñanza de la física y química de 1º de bachillerato?
P2. ¿Es posible orientar la enseñanza y el aprendizaje de la física y química como una investigación de interrogantes o problemas relevantes que esté de acuerdo con las orientaciones descritas para el desarrollo de los nuevos currículos de física y química de bachillerato y con los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias, potenciando los aspectos esenciales de la actividad científica y una enseñanza aprendizaje que este de acuerdo con la misma?
P 2.1 ¿Qué características tiene el orientar el desarrollo del currículo de física y química de bachillerato como una investigación de problemas relevantes? P 2.2 ¿Cómo orientar y evaluar la enseñanza y el aprendizaje de la física y química como una investigación de problemas relevantes?
P3. ¿Qué implicaciones tiene el actual modelo curricular, las orientaciones para su desarrollo, los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias, y las características del trabajo científico en la formación del profesorado de física y química de bachillerato?
Hipótesis que orientan y focalizan la investigación
HIPÓTESIS 1.1 “Los nuevos currículos de física y química de 1º bachillerato de Canarias y las orientaciones oficiales para su desarrollo y evaluación son coherentes básicamente con los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias y favorecen los aspectos esenciales de la actividad científica”.
HIPÓTESIS 1.2 “Los libros de texto mayoritariamente utilizados en la enseñanza de la física y química no favorecen las orientaciones oficiales para el desarrollo del currículo ni una acción docente coherente con los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias que favorezcan la actividad científica”.
HIPÓTESIS 2.1 “Orientar el desarrollo del currículo de física y química de bachillerato como una investigación de problemas relevantes, está de acuerdo con los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias”.
HIPÓTESIS 2.2 “Es posible orientar el desarrollo del currículo de física y química de bachillerato como una investigación de problemas relevantes, que favorezca el aprendizaje significativo y facilite la adquisición de las características esenciales de la actividad científica”.
HIPÓTESIS 3 “Las características del actual modelo curricular, las necesidades para su desarrollo, los resultados de la investigación educativa y las características del trabajo científico convergen en orientaciones coherentes entre si para favorecer la formación del profesorado de física y química de bachillerato”.
2.3 Plan de trabajo para la contrastación de las hipótesis Descripción de las muestras Tres muestras diferentes de profesorado
Dos muestras diferentes de alumnado de F y Q de 1º
Curso: “Desarrollo y evaluación del currículo de física y química de 1º de bachillerato” 1. Curso de iniciación (1994-95) [30] 2. Curso de profundización (1995-96) [12] 3. Jornadas y reuniones de coordinación (1994-2003) [600] Grupo experimental (3): Alumnado 1999-2000 y 2000-2001 IES Alonso Quesada IES Tomas Morales IES Felo Monzón Grupo de control: IES Alonso Quesada y Tomas Morales (2)
Estrategias de investigación utilizadas Diseño variado y múltiple. Extraer varias consecuencias y derivaciones de las hipótesis. y someter las mismas a contrastación. Mostrar la convergencia de resultados. Elaboración de:
Para analizar:
Cuestionarios Entrevistas Protocolos de observación Diario del profesor Listas de control Fichas Instrumentos Programas de actividades
Currículo básico Orientaciones para su Desarrollo Libros de texto Concepciones del profesorado Intervención del profesorado Aprendizaje del alumnado que participante en nuestra investigación.
Diseño 1: Comprobar la efectividad de las propuestas para
obtener un mejor aprendizaje del alumnado de los contenidos conceptuales Un cuestionario con los aprendizaje básicos del tema como diagnosis inicial, y al terminar el programa de actividades de la unidad didáctica. Se le ha pasado tanto al grupo experimental como al de control. Pre-Test y Post –Test.
Diseño 2: Comprobar si utilizan razonamientos y procedimientos propios del trabajo y de la cultura científica en el campo de los temas tratados. Informe sobre un problema abierto y un trabajo práctico. Diseño 3: Comprobar una mejor actitud hacia la ciencia y su aprendizaje. Cuestionario de actitudes, sobre: los contenidos trabajados la forma de trabajarlos la satisfacción global sobre la enseñanza su actitud sobre la Ciencia
PARTE II: ANÁLISIS DEL CURRÍCULO DE FÍSICA Y QUÍMICA de 1º La parte II constituye el núcleo central de la investigación. Se analizan diferentes propuestas tradicionales en el desarrollo del currículo de física y química de 1º de bachillerato y que están presentes tanto en los libros de texto más utilizados como en práctica docente habitual. Se muestra la posibilidad de desarrollar el currículo de física y química de 1º de bachillerato como una investigación orientada de problemas relevantes.
H 1.1. Los nuevos currículos de física y química de 1º bachillerato de Canarias y las orientaciones oficiales para su desarrollo y evaluación son coherentes básicamente con los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias y favorecen los aspectos esenciales de la actividad científica.
Análisis de de la la Análisis introducción general general del del introducción currículo de de Bachillerato Bachillerato currículo (BOC- Decreto Decreto 53/2002) 53/2002) (BOC[9 Items] Items] [9 [Basado en Gil y Torregrosa (1999); Hodson (1994)
Análisis del del currículo currículo Análisis de Física Física yy Química Química de de 1º 1º de de Bachillerato Bachillerato de [15 items] items] [15 Coherenciaentre entresus suselementos elementos Coherencia Estade deacuerdo acuerdocon: con: Esta naturalezade delalaciencia ciencia lalanaturaleza deltrabajo trabajocientífico científico yydel losresultados resultadosde delala los investigacióneducativa educativa investigación Facilitaun undesarrollo desarrolloyyevaluación... evaluación... Facilita
H 1.2 Los libros de texto mayoritariamente utilizados en la enseñanza de la física y química no favorecen las orientaciones oficiales para el desarrollo del currículo ni una acción docente coherente con los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias que favorezcan la actividad científica.
Análisis de de 10 10 libros libros Análisis de texto texto de [de 1995 1995 al al 2002] 2002] [de Fichacualitativa cualitativapara para Ficha suvaloración valoración su Aspectospositivos positivos Aspectos Carenciasdetectadas detectadas Carencias Orientacionesdidácticas didácticas Orientaciones Fichacuantitativa cuantitativa Ficha Contenidos(12 (12items) items) Contenidos Estrategiasdidácticas didácticas(13) (13) Estrategias Adecuaciónal alProyectio Proyectio Adecuación deCentro Centro(3) (3) de Solo22son sonvalorados valorados Solo comomuy muyadecuados adecuados como 100/130yy92/130 92/130 100/130 adecuado(70/130) (70/130) 11adecuado Noadecuados adecuados 77No
Libros tradicionales para metodologías fundamentalmente expositivas. No hay una fundamentación teórica de las propuestas . Predomina el modelo transmisivo de enseñanza .
Los problemas y los trabajos prácticos se presentan como una
aplicación o mera ilustración de la teoría, separada de la práctica.
No tienen en cuenta las conclusiones de decenas de años de investigación educativa y en didáctica de las ciencias. (No CTSA) Se sobredimensionan los contenidos conceptuales.
Visionesdistorsionadas distorsionadas Visiones de lalaCiencia Cienciayy de deltrabajo trabajocientífico científico del
Laenseñanza enseñanza La habitual de de la la habitual FísicayyQuímica Química Física poseeinsuficiencias insuficiencias posee epistemológicasyy epistemológicas didácticasque queson son didácticas unade delas lascausas causas una delpoco pocoaprendizaje aprendizaje del significativodel del significativo alumnado. alumnado.
Nose setienen tienenen encuenta cuenta No losresultados resultadosde dela la los investigacióndidáctica didáctica investigación en el elaprendizaje aprendizajede de en lasCiencias. Ciencias. las
alumnadode debachillerato bachillerato ElElalumnado tiene concepciones concepciones tiene alternativasyydificultades dificultades alternativas deaprendizaje. aprendizaje. de
Análisisde dela la Análisis organizaciónyy organización secuenciación secuenciación decontenidos contenidos de enlibros librosde detexto texto en enelelprofesorado profesorado en Análisisde delas las Análisis estrategiasde de estrategias enseñanza. enseñanza. enlibros librosde detexto texto en enelelprofesorado profesorado en
Evaluación Evaluación del del aprendizaje aprendizaje logrado logrado
No tiene tiene en en cuenta cuenta No las concepciones concepciones alternativas alternativas las del alumnado alumnado del Laenseñanza enseñanza La habitualde dela la habitual FísicayyQuímica Química Física notiene tieneen en no cuentalos los cuenta resultadosde dela la resultados Investigación Investigación didáctica didáctica
Atención casi casi exclusiva exclusiva aa Atención los contenidos contenidos conceptuales. conceptuales. los No tiene tiene en en cuenta cuenta las las No dificultades procedimentales procedimentales dificultades del alumnado alumnado.. del No presta presta atención atención aa los los No aspectos CTSA CTSA que que aspectos permiten despertar despertar el el interes interes permiten Nopresta prestaatención atenciónaalos los aspectos aspectos No ontológicos de delas lasdiferentes diferentes ontológicos teoríascientíficas. científicas. teorías
Elalumnado alumnado presentan presentanconcepciones concepciones El alternativassobre sobrela lamayoría mayoríade de alternativas loscontenidos contenidosde dela laFísica FísicayyQuímica Química los Comoconsecuencia consecuenciaelel Como alumnadode debachillerato bachillerato alumnado tendráconcepciones concepciones tendrá alternativasyy alternativas dificultadesde de dificultades aprendizaje. aprendizaje. Algunasde deellas ellasse se Algunas Asemejanaalas lasque que se se Asemejan presentaron presentaron enlala construcción construcciónde de en laFísica FísicayyQuímica Química la comoCiencia. Ciencia. como
Confundenconceptos conceptosyytienen tienen Confunden dificultades para paradiferenciarlos diferenciarlos dificultades
Tienen dificultades dificultades para para aplicar aplicar Tienen conceptos cualitativos. cualitativos. conceptos Las dificultades dificultadesconceptuales conceptuales acompañadas acompañadas Las de dificultades dificultadesprocedimentales. procedimentales. de
Losproblemas problemasepistemológicos epistemológicos habidos habidos Los enla lahistoria historiaayudan ayudanaacomprender comprender en lasdificultades dificultadesde deaprendizaje aprendizaje las Seencuentran encuentranopiniones opinioneseeideas ideas Se alternativasque quehan hansido sidoasumidas asumidasyy alternativas superadaspor porla lacomunidad comunidadcientífica científica superadas
Elaboración de diseños para analizar las posibles respuesta del profesorado sobre cuestiones y actividades relativas al desarrollo y evaluación del currículo •Curso modular: 16 hrs + 16 hrs + 8 hrs = 40 horas
Una encuesta inicial del curso de formación para recoger información sobre las necesidades en formación didáctica del profesorado en ejercicio para el desarrollo de los nuevos currículo de Bachillerato y su actuación docente. El cuestionario consistió en: Una ficha para recoger datos académicos y profesionales, Una diagnosis inicial, por medio de un cuestionario tipo KPSI (Tamir, 1992) Un cuestionario de 13 ítems sobre diferentes aspectos del currículo y su desarrollo.
Resaltamos la situación administrativa y los años de docencia del profesorado participante en los gráficos
Situación administrativa
Años de docencia
Formación científica y didáctica recibida
Recursos utilizados
Actividades realizadas por el profesorado
Para preparaciรณn de las clases
Criterios de evaluaciรณn mรกs utilizados
Conocimiento de Revistas de Didรกctica de las Ciencias
Análisis de los resultados (N=30) Naturaleza de la Ciencia y el trabajo científico (10 items) 0-1 2-3 4-5 1. La base segura sobre la que se
desarrollan los conocimientos científicos la constituyen las observaciones objetivas y la realización de experimentos sobre un fenómeno determinado, acumulando toda la información posible sobre el mismo, así como el análisis cuidadoso e imparcial de los datos recogidos, ateniéndose exclusivamente a los hechos y la lógica.
Desacuerdo
1 (3 %)
Acuerdo
Máximo acuerdo
10 19 (33 %) (64%)
Visión empirista y ateórica. (Resalta observación y experimentación, "neutras", no contaminadas por ideas apriorísticas, olvidando el papel de las hipótesis y de la construcción de cuerpos de conocimientos).
3. Los científicos han de fundamentar su razonamiento en lo más seguro y objetivo, basándose en los hechos y los resultados experimentales, procurando evitar las suposiciones
0-1
2-3
4-5
Desacuerdo
Acuerdo
Máximo acuerdo
3 (10 %)
12 (40 %)
15 (50 %)
Visión de sentido común. (Visión de que los conocimientos se presentan claros obvios, no cuestiona pensamiento de sentido común, olvidando que la construcción científica parte del cuestionamiento sistemático de lo obvio). Olvidan que son las suposiciones o hipótesis la esencia del trabajo científico.
Visión empirista y ateórica.
Reduccionismo conceptual al presentar el paso de las concepciones alternativas de los alumnos a las científicas como simple cambio de ideas, sin tener en cuenta los cambios epistemológicos y axiológicos que exige dicha transformación). Se niega el pensamiento hipotético deductivo.
8. Por su propia naturaleza, el conocimiento científico tiene un valor objetivo y es independiente de creencias políticas o religiosas y cuya adquisición no tuvo ni tiene nada que ver con creencias personales y colectivas.
0-1
2-3
4-5
Desacuerdo
Acuerdo
Máximo acuerdo
5 (17 %)
12 (40 %)
13 (43 %)
Visión descontextualizada, socialmente neutra.
Visiones deformadas sobre la Ciencia y el trabajo científico Concepciones erróneas o deformadas sobre el trabajo científico que pueden ser transmitidas, explícita o implícitamente por la enseñanza de las ciencias, así como se recogen algunas de las características de la concepción actual de la Ciencia y del trabajo de los científicos. Resultados coherentes con los encontrados por otros grupos de investigación (Brincones y otros, 1983; Duschl, 1995; Gil, 1991, 1993; Pozo, 1999 c; Fernández y otros, 2002).
CAPITULO 5. ORIENTACIONES PARA EL DESARROLLO Y EVALUACIÓN
Modelo de desarrollo del currículo: Del diseño curricular base a la planificación de Unidades Didácticas. Ejemplo de materiales de trabajo y recursos didácticos acordes con las propuestas desarrolladas. Ejemplificación de Unidades Didácticas. Programas de investigación de las Unidades Didácticas. Análisis didáctico del Programa de investigación U0: ¿Qué aprenderemos en física y química de 1º y cómo lo haremos ? Análisis didáctico del bloque F3 sobre “La energía y sus formas de transferencia” en la física y química de 1º de bachillerato . Análisis didáctico del bloque Q1 sobre “La estructura atómica. Sistema periódico y enlace químico”.
Propuesta 1. La lógica de la disciplina Propuesta 2. La historia de la ciencia Propuesta 3. La materia y sus cambios Propuesta 4. La energía y el comportamiento de la materia Propuesta 5. El medio ambiente Proponemos un enfoque disciplinar estructurado que de respuesta a problemas relevantes y que contempla las relaciones CTSA y los aspectos históricos a los que han estado asociados el origen de los conceptos y su evolución.
Propuesta de temporalización [ 30 semanas = 120 sesiones] BLOQUES DE CONTENIDOS (BOC de 8 /5/2002)
tiempo
I. Aproximación al trabajo científico desde la Física y la Química. [U0]. [Integrado en todos los bloques de contenidos]
4 sesiones [1 semana]
VI. Estructura de la materia. [Q1] ¿Cómo son las sustancias que nos rodean? ¿Por qué presentan regularidades ls propiedades de los elementos y se unen entre si?
16 sesiones [4 semanas]
VII. La cantidad de sustancia en Química.
14 sesiones [3,5 semanas]
VIII. Reacciones químicas. [Q3]
16 sesiones [4,5 semanas]
[Q4]
8 sesiones [2 semanas]
[Q2]
IX. Química del carbono.
II. Cinemática: estudio del movimiento. [F1]
Cambio a Física 10 de febrero
III. Dinámica: cambios en el movimiento de los cuerpos. [F2]
16 sesiones [4 semanas] 14 sesiones [4 semanas]
IV. La Energía. [F3] ¿Cuál es la causa de que un sistema sea capaz de producir transformaciones?
16 sesiones [4 semanas]
V. Electricidad.
12 sesiones [ 3 semanas]
[F4]
Modelo de desarrollo del currículo: ¡Del diseño curricular base a la planificación de Unidades Didácticas! La organización de contenidos Planificación de Unidades Didácticas
2º Vibraciones y ondas Bachillerato Interacción gravitatoria Interacción electromagnética Introducción a la física moderna
1º B a c h i l l e r a t o
CTS Física y Sociedad “Fuentes de energía utilizadas en Canarias” La energía “¡Hacia un futuro energético sostenible!” Trabajo mecánico. Potencia. Energía debida al movimiento. Teorema del trabajo y la energía cinética Energía debida a la posición en el campo gravitatorio, cerca de la superficie terrestre. Teorema de la energía potencial. Conservación de la energía mecánica. Transferencias de energía: Trabajo y calor. Aplicación de los conceptos anteriores a la resolución de problemas. Valoración del uso racional de la energía. 2º y 4º ESO
Ejemplo de materiales de trabajo y recursos didácticos acordes con las propuestas desarrolladas Estrategias didácticas. Los programas de actividades. La resolución de problemas como una investigación orientada. Los trabajos prácticos orientados como investigación de problemas relevantes. Las relaciones Ciencia, Tecnología y Sociedad en la física y química de bachillerato. La Historia de la Ciencia en la enseñanza de la física y química de bachillerato. Utilización del ordenador y la integración de las TIC en el aprendizaje de la física y química.
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS SOBRE 2ª HIPÓTESIS Resultados obtenidos al aplicar los diseños elaborados con sectores del profesorado innovador, que muestran la posibilidad de orientar el desarrollo del currículo como una investigación.
H 2.1. Orientar el desarrollo del currículo de física y química de bachillerato como una investigación de problemas relevantes, esta de acuerdo con los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias.
Crítica fundamentada fundamentada aa •• Crítica la enseñanza enseñanza habitual habitual la
Propuestade deaprendizaje aprendizaje ••Propuesta
dedesarrollo desarrollodel delcurrículo currículo yyde basadoen enla lainvestigador investigadorde de basado problemasrelevantes relevantes problemas coherentescon conla la coherentes investigacióneducativa educativa investigación
Elaboración,aplicación aplicaciónyy ••Elaboración, evaluación de deprogramas programas evaluación deactividades actividadesU0; U0;F3; F3;Q1. Q1. de Programasde deinvestigación. investigación. Programas
H 2.2 Es posible orientar el desarrollo del currículo de física y química de bachillerato como una investigación de problemas relevantes, que favorezca el aprendizaje significativo y facilite la adquisición de las características esenciales de la actividad científica.
Elaboración de deun unhilo hilo Elaboración conductorcon consecuenciación secuenciaciónyy conductor programade deactividades actividadesque que programa tengaen encuenta: cuenta: tenga
dificultadesepistemológicas epistemológicasyyontológicas ontológicas dificultades familiarizacióncon conlalametodología metodologíacientífica. científica. familiarización
Presentación,discusión discusiónyy Presentación, Valoración de dela lapropuesta propuestapor por Valoración gruposdel del profesorado profesoradoen en grupos cursos de deformación formaciónpermanente. permanente. cursos Tutorizaciónal alprofesorado profesoradoen en Tutorización formación para paraaplicar aplicarlalapropuesta propuesta formación enelel aula aulayyposterior posteriorevaluación. evaluación. en Diseñopre-test pre-testyypos-test pos-testpara para Diseño compararlos losresultados resultadosdel delalumnado alumnado comparar Obtenidosen engrupos gruposexperimental experimental Obtenidos decontrol control yyde
Elaboración de deun un Elaboración hiloconductor conductorcon con hilo secuenciaciónyy secuenciación programade de programa actividades. . actividades Presentación, Presentación, discusiónyy discusión valoración por por valoración gruposdel del grupos profesorado. profesorado. Tutorizaciónal al Tutorización profesoradoen en profesorado formación formación Diseño Diseño pre-test pre-test pos-test yypos-test
Diseñoscentrados centradosen enla la Diseños enseñanza impartida impartida enseñanza Organizaciónyysecuencia secuenciadel delcuerpo cuerpo Organización teóricode delos loscontenidos contenidosdel deltema. tema. teórico Programade deactividades actividades Programa Seminarioimpartido impartidoen encurso curso Seminario deformación formación de Tutorizaciónalalprofesorado profesorado Tutorización
Diseñoscentrados centradosen enel el Diseños aprendizajelogrado: logrado:1, 1,22yy33 aprendizaje Contenidosconceptuales conceptuales Contenidos Contenidosprocedimentales procedimentales Contenidos Contenidosactitudinales actitudinales Contenidos
H 3. Las características del actual modelo curricular, las necesidades para su desarrollo, los resultados de la investigación educativa y las características del trabajo científico convergen en orientaciones coherentes entre si para favorecer la formación del profesorado de física y química de bachillerato.
Modelo curricular curricular •• Modelo
Debeser seradaptado adaptadoyy Debe desarrolladoal alcentro centroyyal al desarrollado alumnado. alumnado.
Investigación educativa educativa •• Investigación Requiereinvestigación investigación Requiere escolarde deproblemas problemas escolar Relevantes.Conduce Conduceaa Relevantes. cambiodidáctico. didáctico. cambio
Característicasdel deltrabajo trabajo ••Características científico. Necesidad Necesidaddel delcambio cambio científico. coherenteyysimultáneo. simultáneo. coherente
Necesidad de de integrar integrar •• Necesidad la docencia docencia con con la la la Investigación. Investigación.
Ejemplificación de Unidades Didácticas. Programas de investigación de las Unidades Didácticas Análisis didáctico del Programa de investigación U0: ¿Qué aprenderemos en F y Q de 1º y cómo lo haremos?
Análisis didáctico del bloque F3 sobre “La energía y sus formas de transferencia” en la física y química de 1º de bachillerato. Algunas dificultades de aprendizaje. Algunas sugerencias didácticas. Organización de contenidos de la energía y sus formas de transferencia: el trabajo y el calor a lo largo de toda la educación secundaria. Programa de investigación F3: ¿Qué es la energía y cuáles son sus formas de transferencia?
Post-Test: Diagnosis final. EnergĂa y transferencia 1. El dibujo nos muestra a dos personas que trasladan objetos iguales desde el suelo a la misma plataforma, tal y como muestra la figura adjunta. Explica razonadamente la respuesta con la que estĂŠs de acuerdo: respecto al trabajo realizado: a) La persona A realiza un mayor trabajo que la B; b) La persona A realiza un menor trabajo que la B; c) Ambas personas realizan el mismo trabajo; d) No hay datos para saberlo. Respecto a la fuerza realizada por la persona sobre el paquete: a) es mayor en A; b) es mayor en B; c) son iguales; d) No hay datos para saberlo. Con respecto a la energĂa que se gasta para subir el paquete: a) es mayor en A; b) es mayor en B; c) son iguales; d) No hay datos para saberlo.
Tema: La energía
Porcentaje de respuestas correctas (%)
Nº de Alumnado actividad y Grupo concepto: experimenta l (N=52) 1. ¿Dónde es menor el trabajo, la fuerza y la energía?
80
Alumnado Grupo de control (N=34) 20
A.3 Un coche llega al principio de una cuesta con una determinada velocidad. En ese momento se le para el motor pero aún puede subir hasta lo alto de la cuesta, lugar donde se detiene. Señala qué frase te parece correcta, explicando tu respuesta. Respecto a la fuerza a) Tiene más fuerza en 1 b) Tiene más fuerza en 2 c) Tiene la misma fuerza en 1 que en 2 d) Ninguna es correcta
Respecto a la energía a) Tiene más energía en 1 b) Tiene más energía en 2 c) Tiene la misma energía en 1 que en 2 d) Ninguna es correcta
Tema: energía
La Porcentaje de respuestas correctas (%)
Nº de actividad Alumnado y concepto: Grupo experimental (N=52) 3. ¿Dónde tiene más fuerza y más energía?
58
Alumnado Grupo de control (N=34) 10
ACTIVIDAD DE DESARROLLO A.1.1 Deduce donde será mayor su energía. a) En el instante inicial el cuerpo se encuentra parado en el punto A a una altura de 20 m del suelo b) En el punto B después de haber bajado a 12 m del suelo c) En el punto C al llegar al suelo d) En el punto D al subir ahora hasta una altura de 12 m A.1.2 Calcular la energía cinética, potencial y mecánica en los cuatro puntos: A, B, C y D. Compruébalo mediante la simulación La montaña rusa: energiaqyt\flash\Conservacion-Energia-6.swf
LECCIONES INTERACTIVAS DE FÍSICA ENERGÍA Y SU TRANSFERENCIA • Trabajo • El Bucle • El Péndulo • Galileo • Saltador de pértiga • Conversión de Ec en Ep • La conservación de la energía • Actividades
Análisis didáctico del bloque Q1 sobre “La estructura atómica. Sistema periódico y enlace químico” Algunas dificultades de aprendizaje. Algunas sugerencias didácticas. Organización de contenidos de la estructura atómica sistema periódico y enlace químico a lo largo de toda la educación secundaria. Programa de investigación Q1: ¿Por qué presentan regularidades las propiedades de los elementos químicos y por qué se unen entre si para formar sustancias?
• ACTIVIDAD: INTENTO DE CONTRASTACIÓN DEL ÁTOMO DE THOMSON EXPERIENCIA DE RUTHERFORD El descubrimiento de la radiactividad de algunos elementos como el radio proporcionaba la posibilidad de bombardear La materia con partículas alfa, cargadas positivamente y muy rápidas, para comprobar la validez del átomo de Thompson. A.1 Rutherford concibió un experimento que consistía en lanzar partículas alfa (iones positivos de helio) contra una finísima película de oro y otros metales. Las desviaciones de las partículas podían observarse por los destellos que producían al chocar contra una pantalla de sulfuro de cinc. Analizar según el modelo de Thomson qué cabe esperar de la experiencia de Rutherford. Compruébalo con la animación
•A.2 ¿Cuáles fueron los resultados obtenidos en la experiencia de Rutherford. Proponer un nuevo modelo para la estructura interna del átomo que tenga en cuenta dicho modelo.
LECCIONES INTERACTIVAS DE ESTRUCTURA ATÓMICA • Modelos atómicos: Rutherford • Modelos atómicos: Bohr • Espectros atómicos • Números cuánticos y órbitales • Sistema periódico • Enlace químico. •Combustión •Análisis llama • Actividades
Perspectivas abiertas por la investigación Nuevos interrogantes y nuevas vías de investigación. La contribución al desarrollo del currículo de física y química de un nuevo modelo de enseñanza aprendizaje por investigación orientada de problemas relevantes. Elaboración de nuevos programas de investigación y ejemplificaciones de los diversos temas de física y química de 1º de bachillerato. Necesidad de profundizar en la influencia de la integración de las TIC y las simulaciones realizadas por ordenador, el uso de internet y de las páginas Web como recurso didáctico en la mejora del aprendizaje de la física y química.
Profundizar en las actividades y experiencias de desarrollo currícular como estrategia de cambio didáctico y de formación del profesorado.