Desarrollo Curricular Área Educación Científica y Tecnológica by haciendoescuelarn

Provincia de Río Negro Ministerio de Educación y Derechos Humanos Dirección de Planeamiento, Educación Superior y Formación Dirección de Educación Secundaria

Desarrollo Curricular N° 1

Ciclo Básico y Formación General del Ciclo Orientado de la Escuela Secundaria

ESRN

2018

ÁREA EDUCACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA

GOBERNADOR Sr. Alberto Weretilneck MINISTRA DE EDUCACIÓN Lic. Mónica Silva CONSEJO PROVINCIAL DE EDUCACION Vocalía Gubernamental: Prof. Oscar Cifuentes - Prof. Omar Ribodino Vocalía Docente Prof. Sandra Schieroni SECRETARIO DE EDUCACION: Prof. Juan Carlos Uriarte DIRECCION DE PLANEAMIENTO, EDUCACIÓN SUPERIOR Y FORMACION PROFESIONAL: Mg. Mercedes Jara Tracchia DIRECCION DE EDUCACIÓN SECUNDARIA: Prof. Gabriela Fernanda Lerzo

EQUIPO DE TRABAJO COORDINACION Prof. Gabriela Lerzo – Mg. Mercedes Jara Tracchia

COORDINACIÓN DE ESPECIALISTAS Prof. Mónica Sede

ESPECIALISTAS CURRICULARES Lic. Irene Silin

Prof. Lorena Cañuqueo

Prof. Luis Constantini

Prof. Marcela Alcaraz

Prof. Julio Antonio Padrón

Prof. Mariela Acossano

Prof. Karina Rodriguez

Prof. Micaela Fachinetti

Prof. María Victoria Pistonesi

Prof. Pablo Cortondo

Prof. Alejandra Spampinatto

Prof. Pablo Suarez

Prof. Alejandro Otsubo

Prof. Pamela Diaco

Prof. Ana Nuñez

Prof. Paula Yende

Prof. Ana Yaksich

Prof. Susana Graciela Fantini

Prof. Analía Castro

Prof. Susana Romaniuck

Prof.Andres Paillalef

Prof. Viviana Lorca

Prof. Ariel Campos

Prof. Cecilia Zemborain

Prof. Carolina Ardhengui

Prof. Claudia Forneron

Prof. Daniela Antista

Prof. Vanesa Soto Gallardo

Prof. Duilio Minieri

Prof. Jennifer Albino

Prof. Graciela Manzur

Prof. Javier D`Alessandro

Prof. Laura Méndez

Provincia de Río Negro Ministerio de Educación y Derechos Humanos Dirección de Planeamiento, Educación Superior y Formación Dirección de Educación Secundaria

ÁREA EDUCACIÓN CIENTÍFICA y TECNOLÓGICA

Desarrollo Curricular Nº 1

Ciclo Básico y Formación General del Ciclo Orientado de la Escuela Secundaria

2018

Índice Página

Introducción

Modelos científicos escolares

Problemas socio científicos

Ejes y saberes

A modo de cierre: un problema de investigación escolar

Saberes a considerar en el tratamiento del problema propuesto

Modelos disciplinares o teóricos escolares posibles a desarrollar

Algunas consideraciones actualizadas que aportan a la construcción de los posibles modelos teóricos

Búsqueda de secuencias didácticas publicadas y recursos didácticos sobre la temática presentada

Bibliografía

Introducción Con este breve documento, quienes concretamos la escritura del área Educación Científica y Tecnológica de la ESRN, pretendemos acercarles algunas visiones más detalladas de aquellos aspectos estructurantes que han orientado las definiciones curriculares para éste área de conocimiento. Creemos que el desarrollo más detallado de algunos de estos conceptos estructurantes les permitirá iniciar, de manera más minuciosa, la lectura del texto curricular favoreciendo de este modo la elaboración de definiciones y proyecciones que orienten a la formulación de las situaciones de enseñanza. La propuesta curricular del área de Educación Científica y Tecnológica se organizó a partir de establecer vínculos, de manera permanente, entre los saberes disciplinares y la naturaleza del conocimiento científico, fuertemente anclados en una concepción actual de alfabetización científica. Dicha propuesta se ha organizado a partir de un eje, denominado Eje Organizador del Área, que de manera constante interpela y vincula los modelos científicos escolares vigentes para interpretar, explicar y reconocer aspectos de la realidad socio científica. Para ello se propone como marco metodológico el desarrollo de problemas de investigación escolar socialmente vivos, que impliquen la construcción de saberes provenientes de diferentes disciplinas que integran el área. Los saberes han sido enunciados con una fuerte impronta relacional y orientan, de este modo, a la definición de un marco metodológico que permita favorecer el desarrollo de un currículum multirreferencial, que dé respuestas acordes a los contextos y proyectos educativos específicos. Aprender ciencias implica aprender a mirar y ver las experiencias desde puntos de vista distintos y a pensar sobre ellos desde concepciones que a menudo son diferentes de las intuitivas.

Modelos Científicos Escolares El eje organizador del área enuncia: “Los modelos científicos escolares, para elaborar posicionamientos responsables sobre problemas sociocientíficos y tecnológicos de carácter local y global”. Este marco propositivo interpela un concepto importante que la Didáctica de las Ciencias y reconoce en la actualidad, como fundamental a considerar en la organización de secuencias de enseñanza para este área de conocimiento. Este concepto es el de Modelos Teóricos Escolares.

Para poder reconocer y concretar un acercamiento al concepto de los modelos teóricos escolares, resulta importante volver a revisar la actual concepción de ciencia, reconociéndola como una actividad humana, compleja y difícil de describir. Esta concepción de ciencia se basa en el modelo cognitivo de ciencia o también conocido como concepción basada en modelos (Giere, 1992; 1999). Los modelos teóricos son representaciones mentales, internas y abstractas, que funcionan como orientadores para comprender el mundo y están conectados a la realidad a través de relaciones analógicas de similitud. El sentido y función de los modelos es permitir a los estudiantes, interpretar y comprender a la realidad social y natural e intervenir en ella conscientemente. En algunas situaciones, suele valorarse a la actividad científica como la realización de hechos o sucesos experimentales aislados, que no presentan vinculación alguna con la realidad natural. Lo que diferencia y caracteriza a la actividad científica es el uso de Modelos Teóricos, elaborados con el objeto de comprender el mundo y de explicar los fenómenos que allí suceden. Las teorías científicas, que están en permanente revisión y reconstrucción, son representaciones construidas por científicos y no descripciones de la realidad o de fenómenos de la naturaleza. Desde esta perspectiva se propone que los estudiantes construyan, a partir de ofrecer variadas oportunidades escolares, modelos explicativos dinámicos, de complejidad progresiva y adecuados a la situación a la que se enfrentan y que les permitan revisar y complejizar los modelos cotidianos ya construidos. Posicionados desde el modelo cognitivo escolar, trasponer implica llevar a cabo un proceso complejo de transformación de los modelos científicos eruditos a modelos científicos escolares y que presentan un claro objetivo: que los estudiantes accedan a modos específicos de pensar, comunicar y hacer. Por tanto los modelos teóricos escolares no son construcciones simplificadas, se tratan de construcciones didácticas especialmente diseñadas y vinculadas teniendo en cuenta el contexto y los fines educativos. Tanto los modelos científicos escolares como los científicos eruditos comparten características en cuanto a su funcionalidad y valor explicativo y predictivo, pero se diferencian claramente en lenguaje y nivel de abstracción, como así también por los conceptos y fenómenos implicados. La finalidad de la construcción de modelos es dotar a los estudiantes de herramientas de la variedad de sucesos que ocurren en la naturaleza y en su vida cotidiana, dándole unidad y coherencia. El hecho de recurrir a estas construcciones, como resultan ser los modelos, implica reconocer las limitaciones de las disciplinas aisladas, dado que las mismas no pueden dar cuenta de toda la realidad. Varios autores han señalado la necesidad de una alfabetización científica para todos (Fourez, 1997), cuya finalidad no sea únicamente la distribución de bienes culturales, sino también favorecer nuevas miradas y aportes para la transformación de la realidad. A partir de lo expuesto y haciendo referencia al modelo cognitivo, la construcción de modelos teóricos escolares y la concepción de ciencia que ha orientado la propuesta curricular, 4

resulta interesante para acompañar la lectura del texto curricular, formularnos algunos cuestionamientos que podrían habilitar nuevas lecturas y posibles proyecciones al interior de los equipos de trabajo. -

En las propuestas de enseñanza que han desarrollado, ¿Qué concepción de ciencia subyace?, ¿Reconocen situaciones en las que los estudiantes puedan acceder a concepciones actuales de la actividad científica?, ¿Qué tipo de situaciones habitualmente proponen?, ¿Son ejemplos actuales y locales de la actividad científica?, ¿Qué material consultan para organizar este tipo de actividades? ¿Cuáles son los modelos teóricos que se intenta que construyan los estudiantes, luego de transitar por secuencias de enseñanza? Estos modelos, ¿Son variados, permiten establecer relaciones, se reconoce en ellos su diversidad y complejidad?, ¿Hay vinculación entre ellos y la realidad local de los estudiantes?

Problemas socio científicos En la actualidad, y luego de superados los intensos debates metodológicos y epistemológicos, la Didáctica de la Ciencias Naturales ha logrado constituirse claramente como una disciplina científica autónoma y definir como campo de investigación a la enseñanza y aprendizaje de las ciencias. Desde su consolidación como disciplina ha generado propuestas de enseñanza atendiendo marcos disciplinares, ha promovido diversos modelos didácticos1 atendiendo a enfoques constructivistas, profundizado enfoques teóricos para abordar diferentes temáticas inherentes a este campo de conocimiento. Las líneas de investigación actual han profundizado y ampliado su campo de análisis, producto de atender nuevos aportes que surgen de los ámbitos disciplinares que se modifican y de un intenso desarrollo tecnológico, la implicancia de la utilización de nuevas tecnologías en el ámbito escolar y la potencialidad didáctica de la incorporación de problemas complejos que involucran diversidad de dimensiones, como las sociales, culturales, ambientales, ecológicas, etc. La línea actual en que se sustenta la didáctica de las ciencias, considera de manera fundamental involucrar procesos de pensamiento y de acción que configuren un status científico al aprendizaje y enseñanza de las ciencias favoreciendo en los estudiantes el acercamiento a una concepción actual del paradigma vigente de la producción de conocimiento científico, implicando de manera significativa el análisis de objetos de conocimiento atravesados por problemáticas ambientales, de salud, consumo y por una nueva concepción de la relación CTSA. El tratamiento de saberes de las disciplinas que integran este campo de conocimiento, demanda de procesos de enseñanza y cambio conceptual que promuevan mayor flexibilidad, eficacia y autonomía de estrategias de resolución de situaciones con posibilidad de transferencia a escenarios posibles y cambiantes. En este sentido, diversos autores proponen a la investigación escolar como un potente principio didáctico que orienta la posibilidad de generar conocimiento a partir del tratamiento de problemas significativos y relevantes en los diferentes contextos 1

Cañal, P y Porlán, R. (1987).Investigando la realidad próxima: Un modelo didáctico alternativo. Enseñanza de las Ciencias, 5, 85-96

socioculturales que requieran el uso de teorías, la construcción de modelos y otras prácticas didácticas propias de las ciencias naturales. Atendiendo a algunas consideraciones de índole conceptual, procedimental, epistemológica y sociocultural sería importante propiciar la elaboración de secuencias de enseñanza centradas o habilitadas desde preguntas y/o cuestionamientos que interpelen las respuestas iniciales fundadas en los sistemas de ideas construidos por los estudiantes en ambientes escolares y cotidianos, que generen la necesidad de utilizar procedimientos particulares de las ciencias, que inciten a la necesidad de argumentar o contra argumentar, de simular situaciones con intervención de variables, que permitirían la posibilidad de incluir la utilización de herramientas y recursos tecnológicos, entre otras.

Ejes y Saberes Otro aspecto a considerar de la propuesta curricular de la ESRN, es el modo en que han sido enunciados los marcos disciplinares. Los mismos se han expresado como saberes y se caracterizan por presentarse como una construcción lingüística en la que se distinguen los conceptos provenientes de las disciplinas que integran el área, las relaciones que los vinculan fuertemente y los propósitos formativos de ellos. En este sentido, se expresan asociados al desarrollo de capacidades y/o habilidades que se intenta que logren los estudiantes. Esta enunciación implica considerar los trayectos formativos de los estudiantes, alejando las construcciones disciplinares homogéneas, ligadas a lógicas tradicionales y que ponderaban aspectos memorísticos, repetitivos y alejados de las situaciones de la vida cotidiana. Los saberes enunciados de este modo favorecen al desarrollo de capacidades cognitivas significativas como describir, justificar, comprender, explicar, anticipar, argumentar, clasificar, enunciar; acompañando al reconocimiento de los modos de comunicar específicos de las ciencias y apropiarse de los lenguajes que constituyen a la cultura científica. En la actualidad se valora fuertemente la explicación de los fenómenos y la calidad explicativa de los mismos, esto implica favorecer la construcción de modelos escolares apropiados, como así también el lenguaje específico y los modos de comunicarlos.

A modo de cierre: un problema de investigación escolar A continuación proponemos un problema de investigación escolar para el Ciclo Básico, que aporta elementos de análisis y reflexión, para que colectivamente se profundicen los aspectos disciplinares, metodológicos y socio científicos implicados. ¿Cómo afecta a los habitantes el tratamiento deficiente de los desechos cloacales de las ciudades del Alto Valle de Río Negro?2 2

Se sugiere adecuar la propuesta, según corresponda, a diferentes espejos o cursos de agua en cada región.

Saberes a considerar en el tratamiento del problema propuesto Del Eje: La Naturaleza del Conocimiento Científico y su Construcción ● La resolución de problemas socio - ambientales y socialmente vivos a partir de la utilización de modelos científicos escolares, para la toma de decisiones argumentadas y fundadas en valores. ● El reconocimiento de diferentes modos de producción de conocimientos que se implican en la planificación y realización sistemática de exploraciones para indagar, anticipar y explicar fenómenos de la realidad socio-natural. ● La realización de observaciones, el registro, organización y la comunicación, en diferentes formatos, sobre temas referidos a los ejes que organizan el ciclo básico de la escuela secundaria. ● La formulación de hipótesis escolares acerca de los fenómenos socio-naturales y el planteo de diferentes estrategias de abordaje para la construcción colaborativa de argumentos basados en los modelos y teorías científicas escolares. ● La producción y comprensión de comunicaciones orales y escritas, utilizando formatos diversos, relacionados con la actividad científica, para propiciar la circulación del conocimiento entre pares. Del Eje: La materia, los seres vivos y la energía: Su interrelación. ● El reconocimiento de las interrelaciones que se establecen entre el medio y los materiales, y los sistemas vivos, para comprender y explicar los cambios que en ellos se producen. ● La caracterización de los niveles de organización de la materia y los seres vivos, para el reconocimiento de sus propiedades. ● La comprensión de las posibles relaciones que se pueden establecer entre los distintos niveles de organización de la materia y los seres vivos, incluyendo los grandes objetos cósmicos. ● La utilización del modelo corpuscular de la materia para la interpretación y explicación de los cambios que experimentan los materiales, a nivel macroscópico y submicroscópico, en términos de la energía que interviene. ● La identificación y composición de recursos materiales naturales disponibles para analizar posibilidades de renovación-reutilización y/o reciclado. ● El reconocimiento de los diversos materiales que constituyen los subsistemas terrestres (atmósfera, geósfera e hidrósfera) y sus movimientos vinculados a las transformaciones de la energía. Del Eje: Unidad y diversidad de materiales seres vivos, y su relación con los procesos tecnológicos ● La elaboración e interpretación de representaciones gráficas de funciones que representen la relación entre variables (volumen, solubilidad, temperatura, concentración, presión) para reconocer y explicar el comportamiento de un sistema. ● El reconocimiento de los modelos teóricos que explican la discontinuidad de la materia para la interpretación, explicación y diferenciación de los cambios físicos y químicos en procesos naturales, industriales, tecnológicos siendo que algunos de ellos podrían afectar al medio ambiente. ● La diferenciación de las propiedades generales de la materia de las propiedades específicas de los materiales para la construcción de criterios de clasificación de la 7

diversidad de materiales naturales y artificiales. Del Eje: Origen y evolución del Universo, la Tierra y los seres vivos ● La comprensión del funcionamiento de los ecosistemas desde un punto de vista sistémico y evolutivo, para comprender, construir posicionamientos y desarrollar acciones tendientes a la preservación de la biodiversidad.

Modelos disciplinares o teóricos escolares posibles a desarrollar Los modelos teóricos escolares centrales a considerar para el desarrollo de este problema de investigación escolar son: -

Modelo de Ecosistema Acuático, que permita explicar aspectos específicos y relacionales del recurso hídrico analizado, reconocer la biodiversidad, los intercambios de materia y energía. Modelos de Ser Vivo, que permita analizar y explicar la presencia de los mismos en el ecosistema, los procesos de conservación y regulación de los mismos, y demás aspectos específicos. Modelo Corpuscular de la Materia, para poder analizar y explicar características y cambios de distintos materiales a nivel submicroscópico. Modelo de Sistema Ecológico, que permita analizar cambios y permanencias en el sistema analizado. Modelo Geomorfológico del sector analizado, implicando variables de niveles, gradientes, tipología de los suelos del sector. Modelo del Sistema fluvial de diversas zonas y el análisis del sistema analizado en particular.

Ejemplo de preguntas para ser abordadas en la unidad didáctica y que favorezcan la definición y/o selección de Modelos Teóricos Escolares apropiados a considerar para el problema analizado: ¿Qué seres vivos hay en el río en el tramo estudiado? ¿Qué características presentan? ¿Cómo viven? ¿Cómo se alimentan? ¿Cómo están representados los diferentes niveles tróficos? ¿Cuáles son los factores fisicoquímicos del agua? ¿Qué relaciones se establecen entre el ambiente y las comunidades biológicas? ¿Qué relaciones se establecen entre las diferentes comunidades biológicas? ¿Cómo se da el ciclo de la materia en un río y el flujo de la energía? ¿Qué composición fisicoquímica y biológica tiene la descarga de efluentes cloacales? ¿Qué características fisicoquímicas del agua se ven alteradas? ¿Cómo se modifican las relaciones tróficas producto de las descargas de afluentes cloacales? ¿Qué efectos produce sobre la biodiversidad? ¿Qué cambios se producen en la estructura y funcionamiento del ecosistema fluvial producto de la descarga de efluentes cloacales? ¿Cómo afectan estos cambios a la calidad del agua? ¿Cómo cambia/cambió el río como ecosistema sí estuvo sometido durante gran parte del año a descargas de efluentes cloacales? ¿Qué funciones ecológicas o servicios ecosistémicos propios de los sistemas fluviales utilizan las sociedades que ven como solución erogar desechos cloacales al río? ¿Cómo se verán afectadas estas funciones ecológicas/servicios ecosistémicos si se produce un abuso en la erogación de desechos cloacales? ¿Qué comunidades biológicas 8

pueden usarse como indicadoras de la calidad del agua? ¿Qué características tienen? ¿Qué es un biomonitoreo? ¿Cómo se realiza? ¿Quiénes pueden realizarlo?

Algunas consideraciones actualizadas que aportan a la construcción de los posibles modelos teóricos En los ecosistemas, los seres vivos y su ambiente físico interactúan recíprocamente. Un sistema ecológico o ecosistema es cualquier unidad que incluya la comunidad biótica de un área determinada y el medio físico en el que se encuentra, en el cual un flujo de energía establece una estructura trófica, una diversidad biológica y un reciclado de materiales. Las condiciones físicas y químicas determinarán en gran medida los tipos de organismos que pueden desarrollarse en un ambiente; por lo tanto modularán las características globales del ecosistema. La respuesta a la variación de las condiciones ambientales es lo que determinará la distribución y abundancia de especies y la estructura de la comunidad biológica, pero también los organismos definen en parte algunas características del ambiente físico, por eso, tanto los componentes físicos, químicos y biológicos constituyen un único sistema interactivo: el ecosistema. Los ecosistemas brindan servicios ecosistémicos y son una multitud los beneficios que la naturaleza aporta a la sociedad. La biodiversidad es la diversidad existente entre los organismos vivos, que es esencial para la función de los ecosistemas y para que estos presten sus servicios. Los servicios ecosistémicos hacen posible la vida humana, por ejemplo, al proporcionar alimentos nutritivos y agua limpia; al regular las enfermedades y el clima; al apoyar la polinización de los cultivos y la formación de suelos, y al ofrecer beneficios recreativos, culturales y espirituales. Si bien se estima que estos bienes tienen un valor de 125 billones de USD, no reciben la atención adecuada en las políticas y las normativas económicas, lo que significa que no se invierte lo suficiente en su protección y ordenación. La biodiversidad comprende tanto la diversidad dentro de una especie o un ecosistema como la diversidad entre especies o ecosistemas. Los cambios en la biodiversidad pueden influir en el suministro de servicios ecosistémicos, que han de protegerse y gestionarse de forma sostenible.

Secuencias didácticas publicadas y recursos sobre la temática ● Contaminación en la cuenca del río Reconquista, disponible en: https://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=40392&referente=docentes ● Contaminantes químicos del agua, disponible en: https://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=15014&referente=docentes ● El Alto Valle del río Negro, disponible en: https://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=20093 ● Sergi Sabater, Jhon Charles Donato, Adonis Giorgi, Arturo Elosegi (2009), El río como ecosistema, Capítulo 1, disponible en: https://www.fbbva.es/microsites/ecologia_fluvial/pdf/cap_01.pdf 9

● Sergi Sabater, Jhon Charles Donato, Adonis Giorgi, Arturo Elosegi (2009), El río como ecosistema, Capítulo 2, disponible en: https://www.fbbva.es/microsites/ecologia_fluvial/pdf/cap_02.pdf ● Sergi Sabater y Arturo Elosegi (2009), Conceptos y técnicas en ecología fluvial, todos los capítulos disponibles en: http://www.fbbva.es/TLFU/microsites/ecologia_fluvial/index.htm ● Sitio de la organización de las Naciones Unidas para la alimentación y la agricultura: http://www.fao.org/ecosystem-services-biodiversity/es/

Bibliografía ● ● ●

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