C. Científica Dimensió Metodològica

Rúbrica general per avaluar la dimensió metodològica de la competència científica

tresorderecursos C. Científica Dimensió Metodològica, Rúbricas, Rúbriques
Rúbrica general per avaluar la dimensió metodològica de la competència científica

Capacitats

Criteris de realització
 
Criteris de resultats

Aplicar estratègies i habilitats pròpies de la recerca científica

Nivell Expert

(excel·lent, molt ben fet i desenvolupat)

Nivell Avançat

(notable, força bé, en procés…)

Nivell Aprenent

(està començant, regular…)

Nivell Novell

(si té ajuda pot fer les tasques, li cal ajuda)

Reconeix temes sobre els que és possible investigar i planteja preguntes, fa prediccions, formula hipòtesis…

Planifica estratègies per a la recollida de dades i informacions, i les analitza críticament

Fa observacions i mesures, utilitzant instruments i estris i aplicant normes de seguretat i higiene

Registra i processa resulta

Registra i processa resultats: els descriu i representa, els classifica i construeix esquemes, mapes, taules i gràfics

Formular conclusions fonamentades, utilitzant proves científiques

Dedueix conclusions, les contrasta amb la informació inicial i amb les hipòtesis proposades i identifica els supòsits, les proves, els models teòrics i els raonaments que les fonamenten

Assumeix els límits del treball fet i les possibilitats de futur, i proposa maneres de continuar-lo i noves preguntes

Exposa i argumenta el resultat de l’experimentació, les decisions preses, posant de relleu emocions, vivències i opinions personals, tant per escrit com oralment, i  utilitzant eines TAC.

Vull tornar a DIMENSIÓ METODOLÒGICA (C. CIENTÍFICA)
Vull veure l'ÍNDEX

Comunicació

tresorderecursos C. Científica Dimensió Metodològica, Comunicacions, Experimentació, Expresión oral, Fase d'estructuració, Fase Estructuració, Organitzadors gràfics, Projectes
Comunicació

Com s’ha dit anteriorment, el coneixement científic es genera tant al laboratori i en el treball de camp, a partir de la recerca d’evidències, com en els congressos, en els debats i en l’elaboració d’articles. Per comunicar les idees, aquestes s’han d’organitzar, jerarquitzar, relacionar i expressar de manera que d’altres les puguin entendre i discutir. Igualment, la construcció del coneixement científic escolar requereix que els que aprenen facin un procés similar i, per tant, la comunicació és una etapa imprescindible en l’aprenentatge de les ciències.

La comunicació exigeix plantejar-se com respondre a preguntes del tipus:

  • Què vull dir als altres?

  • Com els ho diré?

  • Què és important incloure (dades, arguments, imatges…)?

  • Quins suports materials necessito per dir-ho?

Per comunicar idees de la ciència l’alumnat ha de diferenciar entre el llenguatge quotidià i el que utilitza la ciència per explicar els fets i els fenòmens del món. Necessita aprendre a traduir un tipus de llenguatge a un altre i a donar significat al vocabulari científic. A més haurà de saber combinar diferents llenguatges: simbòlic, gràfic, oral i escrit. Per exemple, s’utilitzen fletxes per representar les relacions entre els organismes en una cadena tròfica, vectors per representar la força, una espiral helicoidal per l’ADN, un esquema per descriure un muntatge experimental, taules per recollir dades, etc. Aprendre a parlar ciència és, de fet, aprendre a parlar un nou llenguatge.

D’altra banda, és important explicitar quin tipus de text es demana a l’alumnat. Sovint els mestres utilitzem la demanda “explicar” en diversos sentits i, de fet, cadascun exigeix l’elaboració d’un tipus de text diferent. Per exemple:

Demanem explicar
Això comporta
Volem un...
Alguns exemples

 Com ho hem fet?

Que l’alumnat ho descrigui

Text descriptiu

 Què ha passat?

Relacionar fets entre ells i els canvis que s’observen

Text explicatiu

Per créixer, les plantes necessiten aigua, diòxid de carboni, adobs, llum, oxigen i clorofil·la.

 Per què ha passat?

Relacionar fets i teoria

Text justificatiu.

És el que caracteritza més pròpiament una “explicació científica”

Les plantes fabriquen una part dels seus aliments que els serveixen per créixer a partir d’aigua, diòxid de carboni, llum i clorofil·la, en el procés que en diem fotosíntesi.

Per què hem canviat les nostres idees o per què una hipòtesi és millor que una altra?

Convèncer als companys que una opció o punt de vista és més idònia

Text argumentatiu.

 

Exemple de criteris pactats per comunicar oralment una experimentació

Recursos per a comunicar idees

Per compartir idees és important saber utilitzar els diferents recursos que ofereixen les TIC, tant els relacionats amb la comunicació dels fenòmens observats (simulacions, fotografies, vídeos…). Cliqueu sobre la imatge de l’esquerra per ampliar informació. 

Altres recursos per a compartir  el propi pensament  són els visuals com PowersPoints, viquipèdia, mapes conceptuals i gràfics…), o també els que possibiliten debatre  idees (fòrums, blogs, Twitter…). Cliqueu sobre la imatge per ampliar.

Finalment, no hem d’oblidar que també s’han de comunicar i compartir les emocions i els sentiments que ha despertat el procés d’indagació, atès que en la realització d’una activitat no només són importants les idees i els procediments sinó també tot allò que forma part del camp afectiu. La memòria és selectiva i les persones acostumem a recordar les accions realitzades que ens han despertat sentiments forts. Per tant, caldrà ajudar els joves a expressar les seves emocions, per prendre’n consciència i compartir-les amb d’altres, i és un repte per als mestres aconseguir que les experimentades siguin positives envers l’activitat científica.

Cercles concèntrics per compartir el que hem viscut. Escola Castell de Santa Àgueda. Ferreries. Menorca. 1r primària.

Com a exemple podem comprovar com Isaac Newton comunicava els seus descobriments d’òptica:

“(…) Al principio del año 1666 (…) me procuré un prisma triangular de cristal, para emprender con él los celebrados fenómenos de colores. Y para ello, una vez ensombrecido mi aposento y hecho un pequeño agujero en la ventana para dejar pasar una cantidad conveniente de luz solar, coloqué mi prisma a la pared de entrada de la luz para que pudiera ser refractada hacia la pared opuesta. Constituyó al principio un entretenimiento muy agradable ver los vivos colores que allí se producían; pero al cabo de un rato me apliqué a considerarlos con más circunspección. Quedé sorprendido al verlos de una forma alargada (…)

     Citat per P. Feyerabend, (1975). Contra el Método. Barcelona: Ed. Ariel

Vull tornar a APROFUNDIMENT DIMENSIÓ METODOLÒGICA
Vull veure l'ÍNDEX

Anàlisi de resultats

tresorderecursos C. Científica Dimensió Metodològica, Experimentació, Fase Construcció de Coneixements, Projectes

Teresa Pigrau i Neus Sanmartí

Per analitzar els resultats obtinguts ens hem de preguntar inicialment què ens diuen les dades obtingudes en relació a la pregunta, predicció o hipòtesi plantejada, i si són coherents.  En aquest moment del procés de la recerca serà important la conversa en què, al comparar els resultats de cada grup, sorgeixin diferents punts de vista. Quan  els nens i nenes exposin les seves idees se’ls haurà d’animar a fonamentar les seves afirmacions en les proves obtingudes tot preguntant: quines regularitats i quines diferències s’observen? Què canvia i què es conserva? Com era a l’inici del procés el sistema –l’objecte, éssers viu, material…- i com és al final? Quines poden ser les causes dels canvis? Quina conseqüència observem a partir de canviar la variable…?, etc.

També són bones preguntes aquelles que conviden a categoritzar les dades identificant classes, variables, accions, propietats… Així, quan s’observa un fenomen, el situem en una classe d’objectes, fets o accions a partir de donar-li un nom (és un mamífer, és un metall), de reconèixer propietats (si té pèl, brilla, és transparent, és insoluble a temperatura ambient),  i d’indicar què fem i com canvia (l’hem mesclat i es dissol, l’hem escalfat i es fon…).

Poc a poc, caldrà animar-los a trobar relacions amb altres fets que es recorden i amb coneixements o models teòrics. Es tracta d’ajudar a passar de la descripció del que han fet a l’elaboració de possibles interpretacions (del món de les observacions al món de les idees). Aquestes interpretacions reflectiran diferents models explicatius que caldrà comparar i criticar a la llum de les proves i dels coneixements.

Algunes preguntes que poden afavorir la conversa són:

Com es pot explicar que es doni aquesta regularitat?

Per què va passar això?

Entre els coneixements que ja tenim, quin ens ajuda a poder justificar per què passa?

És aquesta explicació coherent amb les dades recollides?

Quines evidències tenim que donin suport a la nostra idea?

Les proves obtingudes ens fan canviar el nostre model o explicació inicial –o li donen suport-?

Què més necessito conèixer per saber si l'explicació és idònia?​

En aquest procés serà important ajudar l’alumnat a distingir entre els arguments que són resultat de l’observació i els que són interpretacions o inferències. Per exemple, observen que una espelma s’apaga i a vegades es diu que és a causa del vent o del fet que la cera no crema bé, afirmacions que en realitat són inferències.

Algunes preguntes per pensar-hi són

Quines afirmacions puc fer que siguin resultat de les observacions fetes?

Quina prova tinc per fer aquesta afirmació?

Aquesta afirmació respon al que hem observat o es refereix al que pensem que en pot ser una causa?


Discretitzar


Imaginar parts o classes quan el que s’observa es percep com a continu. Per exemple, un arc de Sant Martí el veiem format per molts colors i acostumem a senyalar que n’hi ha set; la matèria la veiem continua i per explicar els canvis l’hem d’imaginar formada per partícules; un teixit d’un ésser viu també el veiem continu a ull nu i sabem que està format per cèl.lules, etc.

Aquest procés porta a construir arguments per fonamentar les conclusions que es van exposant. Sovint exigeix passar d’una explicació que relaciona fets de manera causal, a una altra més teòrica que requereix aplicar coneixements, és a dir, justificar. Per exemple, després d’observar com un petit cristall situat en una dissolució sobresaturada augmenta de grandària, uns alumnes responen centrant-se en fets –el cristall mare ha crescut perquè la dissolució s’ha refredat- mentre que d’altres ja exposen un primer model teòric –quan la dissolució es refreda, la ‘pols’ s’enganxa al cristall mare com un imant-. Per arribar a ser capaç de justificar, es necessita imaginar i relacionar diverses escales del model teòric com, per exemple, macro/micro o organisme/òrgans/cèl·lules. També serà important jerarquitzar, trobar què es complementa o què és incompatible, discretitzar, reconèixer discrepàncies, identificar prototipus, establir analogies que possibilitin relacionar una idea nova amb una altra coneguda (és com…, s’assembla a…), inferir o deduir.

Els mestres haurem d’ajudar els nens i nenes a no oblidar-se de la pregunta-predicció-hipòtesi original i a fonamentar els seus arguments en les proves que han recollit i tenen anotades a la seva llibreta, de manera que les conclusions  que s’enunciïn es centrin en allò que l’experiment ha demostrat. També s’haurà de promoure que es faci un bon resum al final de la sessió, anotant què s’ha après i què falta encara comprovar o revisar, tot animant a reconèixer els límits de la recerca feta i com es podria continuar. És convenient valorar que el coneixement es va construint al llarg del temps formant xarxes cada vegada més complexes i que, per tant, el final d’un procés concret d’indagació és només un pas en l’aprenentatge del coneixement científic.

 

Vull tornar a APROFUNDIMENT DIMENSIÓ METODOLÒGICA
Vull veure EL MAPA DEL TRESOR

Planificació de la recerca

tresorderecursos C. Científica Dimensió Metodològica, Experimentació, Fase Construcció de Coneixements, Planificació, Projectes, Recerca

Teresa Pigrau i Neus Sanmartí

Les prediccions i hipòtesis es poden provar a través de camins diversos, ja sigui a partir d’experiments i tècniques variades que ens possibiliten observar i mesurar directament, ja sigui analitzant dades anteriors (que es poden trobar en fonts documentals diverses), però la primera i més bàsica condició que s’ha de tenir en compte en la planificació del procés de recollida de dades és que el disseny de la recerca s’ha d’ajustar a la predicció o a la hipòtesi a indagar.   Per  tant , s’ha  de  dedicar temps a discutir i consensuar com es faran les observacions o la recollida de dades, com es posaran a prova les variables que es consideri necessari tenir en compte, una darrere l’altra, i com s’adaptarà el procediment als instruments i materials que es tenen a l’abast. 

Per exemple, no és fàcil trobar el procediment idoni per mesurar el pes de l’aire o si una llavor necessita respirar per germinar, i cal avaluar els avantatges i inconvenients de cada possible mètode. Prendre aquesta decisió requereix temps.

Al llarg del procés d'indagació, el professorat pot plantejar preguntes del tipus:


Quin experiment faràs per verificar la hipòtesi que has formulat (o la predicció que has fet)? Quines dades es pot esperar recollir si duem a terme aquest experiment? Què s’hauria de fer per obtenir les dades que necessites? Per què creus que aquest mètode pot ser adient? En què et fonamentes per afirmar-ho?


Quins aparells o instruments necessitaràs? Quines tècniques hauràs d’aplicar? Cada quan es recolliran les dades? Quantes? Com de precises han de ser aquestes mesures? Què s’hauria de preveure per evitar errors?


Com es pot fer l’anotació de les dades d’experimentació? Quins procediments utilitzaràs per fer el tractament de les dades o per representar-les gràficament? En què et poden ajudar les TIC?


Com podríem continuar aquesta investigació? I per superar aquest entrebanc? Cal fer més rèpliques? Quantes?


Com podries estar segur que les dades obtingudes són fiables? Per què els resultats obtinguts pels diferents grups son tan diferents? Com es podria decidir quin són els més fiables?

Quan les dades que es recullen provenen de l’observació s’ha de tenir present que la mirada sovint està condicionada per les idees prèvies. En l’exemple de predicció que els nois i noies plantegen és que “en un circuit elèctric, com més bateries hi ha la bombeta sempre farà més llum”, i encara que les bateries estiguin situades en paral·lel diuen que observen que es confirma la seva idea. Com a explicació de la no coherència entre el que veuen realment i aquesta afirmació, manifesten causes degudes al mal funcionament d’alguna part del muntatge (piles gastades, bombeta que no funciona bé, connexions mal fetes...). Per tant serà important ajudar l’alumnat a ser exigent en la comprovació de les dades que obté, per exemple, fent rèpliques o canviant el disseny.

Cal recordar que les observacions poden ser qualitatives o quantitatives i que mentre que l'experiment qualitatiu es basa en observacions on no es fan mesures, en el quantitatiu aquestes són imprescindibles. Tot i així no hi ha cap diferència entre els dos tipus de metodologies pel que fa al disseny de l‘experiment.

També s’ha de discutir i consensuar el procediment per registrar i processar les dades, les informacions i els resultats que se’n dedueixen. Els estudiants han d'aprendre a utilitzar diferents eines com taules, gràfics i diagrames, tot fent servir recursos TIC sempre que es pugui. Hi ha propietats que a l’escola només les observem qualitativament (el color, l’olor, el gust...). En aquest cas tenim adjectius per registrar les diferents possibilitats i poden utilitzar termes com major/menor, molts/alguns, més ràpid/més lent, etc. Tot i així, en tant sigui possible, caldrà animar l’alumnat a quantificar, mesurant amb instruments idonis, la massa, la longitud, el volum, el temps, la força, la temperatura... També cal tenir present que moltes variables són el resultat de relacionar dues o més magnituds com, per exemple, la densitat (m/V), la concentració (g/l) o la velocitat (e/t).

Quan fem un experiment per investigar algun problema volem obtenir resultats fiables ja que és la condició perquè es puguin deduir conclusions vàlides. És important, per tant, ser conscient dels errors que es poden fer durant un experiment i com poder evitar-los. Alguns depenen de la persona que recull les dades (per exemple, observar en funció de les idees prèvies, no utilitzar correctament i amb la precisió adequada un instrument de mesura, no recollir bé les dades...). En canvi, d’altres són conseqüència de la no adequació de la metodologia de treball que s'utilitza o del mal funcionament d’algun instrument. Normalment, els errors es superen contrastant les dades recollides amb les obtingudes per d’altres companys i fent rèpliques, és a dir, repetint l’experiment.

Vull tornar a APROFUNDIMENT DIMENSIÓ METODOLÒGICA
Vull veure EL MAPA DEL TRESOR

Aprofundiment en les idees bàsiques i en les “bones” preguntes

tresorderecursos C. Científica Dimensió Metodològica, Projectes, Seqüència didàctica
Dimensió metodològica de la competència científica

Teresa Pigrau

Neus Sanmartí

En aquestes pàgines es fa un breu resum dels aspectes bàsics a treballar per promoure el desenvolupament de la capacitat indagadora de l’alumnat, les seves intuïcions i dificultats més habituals, i propostes per ajudar a desenvolupar-la.


Procés d'indagació basat en la modelització

1

2

3

4

Plantejament d'una proposta sobre la qual indagar
Planificació de la recerca
Anàlisi de resultats
Comunicació

Podeu fer clic sobre cadascuna d’aquestes fases

Vull tornar a REFLEXIONS DIMENSIÓ METODOLÒGICA (C. Científica)
Vull veure EL MAPA DEL TRESOR

 Seqüenciació de la dimensió metodològica al llarg de l’escolaritat

tresorderecursos C. Científica Dimensió Metodològica

Teresa Pigrau. Neus Sanmartí

Els nens i nenes, des de ben petits, haurien de treballar les ciències a partir d’una metodologia en la qual la indagació fos una de les estratègies bàsiques d’aprenentatge. Per tant, hauran d’anar desenvolupant, poc a poc, les diferents capacitats que possibiliten ser competent a l’indagar i això comporta que a cada nivell educatiu es vagi aprofundint en els aspectes que les caracteritzen.

1r estadi

2n estadi

3r estadi

4t estadi

Vull tornar a REFLEXIONS DIMENSIÓ METODOLÒGICA
Vull veure EL MAPA DEL TRESOR

Idees clau

tresorderecursos C. Científica Dimensió Metodològica

La dimensió metodològica de la competència científica fa referència a l’aprenentatge de les diferents capacitats que l’alumnat hauria de desenvolupar per fer ciència i per aprendre sobre la ciència.

Actualment s’està consolidant el concepte d’indagació per referir-nos a aprenentatges relacionats amb aquesta dimensió. Per indagació s’entén qualsevol procés que té per objectiu la construcció de models teòrics i resoldre dubtes o solucionar problemes, a partir de buscar dades i evidències que possibilitin posar a prova les idees inicials, reconstruir-les i fer-les créixer. 

Comporta l’aprenentatge per part de l’alumnat de capacitats cognitives i tècniques relacionades amb comprendre i ser capaços d’aplicar els mètodes utilitzats per la ciència, amb la finalitat de donar resposta a les preguntes que es van generant. Tot i que aquestes capacitats estan força ben consensuades, en un procés d’investigació no hi ha un ordre predeterminat en la seva aplicació, ni una metodologia científica única.

L’aprenentatge de les ciències sempre requereix un treball experimental que possibiliti la recollida de proves o evidències.  Sense experimentació no es pot dir que es faci ciència a l’aula ni, per tant, que s’aprengui ciències. Tanmateix, perquè aquesta experimentació sigui fructífera per construir coneixement científic, caldrà que estigui ben connectada amb la teoria que la fonamenta.

Indagar comporta interrelacionar el món de les idees i el món de les observacions, i regular que hi hagi coherència entre unes i altres amb l’objectiu de construir models teòrics que permetin predir o explicar nous fets.

Clica per saber-ne més

Simarro, C., Couso, D., & Pintó, R. (2013). Indagació basada en la modelització : un marc per al treball pràctic. Ciències, 25, 35–43. 

La regulació es fa a partir de contrastar les idees i les observacions, expressant-les utilitzant llenguatges i modes comunicatius diversos. Cal recordar que les persones científiques generen teories i les van millorant tenint en compte les proves recollides a partir del treball experimental, els debats entre iguals en congressos i altres trobades, així com també de l’escriptura i lectura d’articles.  

 

En aquest quadre es recullen les principals característiques d’un procés d’indagació. Com es pot observar, aquest procés no és lineal i els camins poden ser diversos. A vegades es parteix de l’observació i d’altres de la teoria, però aquesta és un referent imprescindible en qualsevol de les fases ja que estan totes interconnectades.

Vull tornar a REFLEXIONS DIMENSIÓ METODOLÒGICA (C. Científica)
Vull veure EL MAPA DEL TRESOR