Rúbrica general de la competencia científica

 Rúbrica general de la competencia científica

Teresa Pigrau i Neus Sanmartí

DIMENSIÓN ACTITUDINAL

Actitudes científicas y hacia la ciencia

DIMENSIÓN CONCEPTUAL

Uso de conceptos teóricos científicos y técnicos para describir, explicar y predecir fenómenos naturales.

DIMENSIÓN METODOLÓGICA

Diseño y aplicación de procesos experimentales

DIMENSIÓN DE ACTUACIÓN

Resolución de problemas y toma de decisiones de actuación responsable, fundamentadas en el conocimiento científico, a nivel personal, social y global.

 Cómo gestionar el aula

Teresa Pigrau y Neus Sanmartí

 

La aplicación de cualquier actividad científica escolar conlleva una gestión de aula que favorezca la interacción entre todos sus miembros y con el entorno, y conseguir que todos y cada uno de los niños y niñas expresen sus modos de pensar, hacer y sentir, utilizando una variedad de formas de comunicación.

La finalidad es promover el contraste entre ellas y llegar a un consenso. En el aula será importante trabajar de manera cooperativa, para que cada persona pueda aportar al equipo sus saberes y experiencia, de forma similar a como se valora que se debe trabajar en los grupos de investigación científica.

Las condiciones intelectuales de la cooperación se cumplen mejor en un grupo pequeño, cuando cada integrante intenta comprender los puntos de vista de los demás y adapta su propia acción o contribución verbal a la de ellos. El estudiante razona con más lógica cuando discute con otro, ya que lo primero que busca es evitar la contradicción y, también, demostrar y dar sentido a las palabras y las ideas.

El trabajo en equipo favorece a todo tipo de estudiantes, tanto a los que tienen dificultades de aprendizaje como a los que no. Si tienen dificultades, el pequeño grupo facilita la expresión de sus dudas y puntos de vista, algo difícil en el marco del gran grupo. Y si no tienen dificultades, la necesidad de explicar los propios razonamientos obliga a concretar y desarrollar de manera lógica y, además, aumenta la empatía. Sabemos que sólo se es capaz de explicar algo a los demás cuando está bien aprendido.

El maestro tiene la función de plantear constantemente preguntas para focalizar la mirada, de priorizar algún punto de vista interesante surgido en el aula, de estimular la interconexión entre las ideas, la generalización y la abstracción, y de fomentar la retroalimentación entre el alumnado.

Todo grupo-clase crea sus propias reglas de funcionamiento y las institucionaliza. Aunque no se verbalice, todas las personas que lo componen saben qué se puede hacer o no, que estará ‘bien visto’ por el grupo y que conviene ocultar. Se establecen relaciones entre los miembros (de aceptación, rechazo o indiferencia) y se generan expectativas sobre los objetivos del trabajo a realizar (aprender o, por el contrario, aprobar copiando o memorizando sin comprender), y reglas de actuación (en relación a la realización de las tareas y la participación). Dedicar tiempo a la institucionalización del grupo, favoreciendo que los estudiantes tomen conciencia de su funcionamiento y hagan propuestas para mejorarlo, no significa una pérdida de tiempo sino que, en general, es hacer más rentable el poco tiempo que se tiene.

En este marco es fundamental tener en cuenta los aspectos relacionados con la afectividad del alumnado, con sus sentimientos y las emociones que puedan experimentar. Sin un buen desarrollo emocional es imposible que otras capacidades se apliquen en la resolución de tareas útiles, tanto para la propia persona como para el colectivo del que forma parte.

 Cómo secuenciar las actividades

Teresa Pigrau. Neus Sanmartí

Secuencia de actividades

(En una clase o a lo largo de una UD)

Exploración y apropiación de objetivos

Al inicio, momentos de exploración y de apropiación de objetivos. Su finalidad es pre-sentar una situación o problema (un «contexto«) que tenga sentido para el alumnado -lo puede proponer el pro-fesorado o los mismos aprendices-, que posibilite la construcción de conocimientos significativos de ciencia y sobre la ciencia y que sea relevante socialmente , es decir, que lleve a tomar de-cisiones y actuar.

A partir de la actividad que se lleve a cabo, se podrán compartir objetivos (qué queremos saber y porque), las dudas y los intereses, reconocer -alumnado y profesorado- qué es lo que ya se sabe o las ideas alternativas que se puedan tener y plantear hipótesis o hacer predicciones. Será importante también representar colectivamente alguna posible o posibles actuaciones y producciones finales como resultado del proceso de aprendizaje que se pone en marcha.

Construcción de nuevas ideas

Más adelante, se propiciará la realización de actividades para promover procesos de revisión, construcción, utilización y evaluación-regulación de las ideas, teniendo en cuenta la hipótesis de progresión planteada. Es decir, será necesario que el alumnado se involucre, como se ha dicho, en la realización de una actividad científica escolar orientada a la modelización.

Una buena estrategia es ir planteando preguntas, que pueden proponer tanto el profesorado como el alumnado, y deben ser abiertas, relacionadas con las diferentes ideas-clave que están en la base de la construcción de los modelos teóricos y que permitan aflorar diferentes explicaciones o modelos personales para darles respuesta. El papel del docente es identificar las ideas del alumnado que mejor «resuenen» con las de la ciencia y promover que se vaya pensando sobre ellas. En lugar de imponer o transmitir un punto de vista definido previamente, será importante animar a expresar y compartir sin miedos ideas diferentes e intervenir fortaleciendo aquellas que mejor pueden ir evolucionando hacia un modelo con consenso científico.

Un aspecto básico del proceso de modelización es la experimentación orientada a la introducción de nuevas formas de mirar y la identificación de pruebas que posibiliten la revisión y evolución del propio modelo. Las experiencias introducidas deben permitir a los estudiantes manipular objetos y materiales, observar sus propiedades y los cambios, reconocer similitudes y diferencias, etc. En caso de que no sea posible la observación directa se pueden hacer observaciones indirectas (fotografías, vídeos) o proponer la construcción de maquetas que permitan la simulación del fenómeno.

También es importante promover que el alumnado imagine como pasan los hechos a partir de las mismas maquetas, que se pueden manipular introduciendo cambios, y también del dibujo, del gesto o de la expresión verbal (tanto oral como escrita). Muy a menudo la tarea del docente es la de ayudar a ver los fenómenos desde nuevos puntos de vista, y que el alumnado hable y piense de acuerdo con un modelo de ciencia escolar que se va construyendo y utilizando.

Un tercer aspecto que favorece la modelización es la interacción entre iguales y la coevaluación a partir de intercambiar maneras de ver y de explicar, y de llegar a consensos. También la promueve la comparación entre las propias ideas y las que se encuentran en libros, Internet o que puede dar a conocer el maestro.

Síntesis, estructuración, jerarquización

En todo proceso de aprendizaje hay que planificar actividades para promover la recopilación, síntesis, estructuración y jerarquización de lo que se va aprendiendo, ya sea al final de una actividad, ya sea como recopilación de diversas. En estos momentos se favorece, además, el paso a la abstracción de conocimientos significativos, de modo que se posibilite su transferencia a la interpretación de nuevos hechos y situaciones.

Se trata de estimular que el alumnado almacene en su memoria aquellas ideas y maneras de hacer y de comunicar que deben ser capaces de activar cuando tengan que tomar decisiones de actuación y de justificarlas.

Instrumentos idóneos para ello son las bases de orientación, los mapas conceptuales, los esquemas o cualquier tipo de organizador gráfico, así como el resumen escrito.

Hay que favorecer que el alumnado, a partir de cualquiera de estos instrumentos, sea capaz de anticipar y planificar todo lo que tiene que pensar y hacer para llevar a cabo tareas que conlleven utilizar los conocimientos aprendidos en otros contextos.

Aplicación a otras situaciones

Finalmente, hay que prever la realización de actividades de aplicación en las que el alumnado utilice y ponga a prueba su nuevo conocimiento en otros problemas o situa-ciones en que tenga sentido utilizarlo. De hecho, este proceso de aplicación conlleva establecer nuevas redes de relaciones con otros conocimientos y supone continuar la progresión en el aprendizaje, ya que no debería concretarse en responder ejer-cicios simples y reproductivos, sino en llevar a cabo acciones complejas y productivas.

En estas actividades el alumnado debería tomar decisiones de actuación en su entorno y, por tanto, necesitará desarrollar la capacidad para crear y planificar propuestas, argumentarlas, debatirlas, consensuar y ponerlas en práctica, tanto en la escuela como en casa, barrio o población. Todo ello implica la profundización en los valores y actitudes asociadas a la intervención acordada y en el desarrollo del pensamiento crítico.

 Cómo secuenciar el aprendizaje

 Cómo secuenciar el aprendizaje

  Teresa Pigrau. Neus Sanmartí

La planificación de una UD también depende de «a quién» va dirigida y esto condiciona el orden y el grado de profundización en el que se presentan las ideas y se diseñan las actividades. El aprendizaje de los contenidos deberá plantearse de manera progresiva, a partir de un camino en el que se van identificando unas metas concretas que se quiere que el alumnado vaya alcanzando.

Este proceso conlleva que el alumnado articule versiones del modelo teórico objeto de estudio cada vez más complejas y coherentes con el de los científicos, sin perder de vista que la finalidad es explicar los fenómenos que lo rodean y actuar, fundamentando la toma de decisiones en el conocimiento y los valores asociados.

Caminos para llegar al objetivo que nos proponemos hay muchos posibles y dependen de:

 El punto de partida de los niños y niñas

Los contenidos del modelo a aprender para que posibiliten enlazar con aquello que se sabe y faciliten el paso siguiente en el proceso de modelización

El nivel de la demanda cognitiva asociada a las diferentes habilidades de pensamiento a aplicar en la realización de las tareas incluidas en la UD y a las dificultades de cambio de las ideas previas. 

   

Actualmente se está investigando cuál de los caminos posibles de presentación de los contenidos puede ser el más idóneo para la construcción de las grandes ideas de la ciencia. Se sabe mucho sobre los puntos de partida y también sobre qué se quiere que el alumnado aprenda, pero en cambio se sabe mucho menos sobre las ideas que conforman los estadios intermedios. Es habitual enseñar una misma idea de manera muy similar a niveles educativos diversos, sin que se logre un buen aprendizaje.

Las últimas propuestas curriculares que se hacen a nivel mundial parten de plantear hipótesis de progresión del aprendizaje en relación a un gran concepto científico básico, hipótesis que que se están validando. Estas hipótesis explicitan ideas que conforman formas de pensar, de hacer, de hablar y de sentir sucesivamente más sofisticadas, su ramificación y las conexiones entre ellas e, incluso, con las ideas de otros grandes conceptos. Esta secuencia de ideas se pretende que posibilite la emergencia, construcción, representación, uso y/o revisión del concepto en estadios sucesivos, de forma que en cada uno de ellos el conocimiento aprendido tenga sentido.

   En este documento los grandes conceptos científicos básicos se corresponden con los modelos teóricos seleccionados, y se hace una propuesta curricular de progresión en diferentes estadios a lo largo de la enseñanza básica.

 

 ¿Qué enseñar?

 ¿Qué enseñar?

Teresa Pigrau i Neus Sanmartí 

El diseño de una UD también conlleva tomar decisiones sobre «qué enseñar» o contenidos. Estos contenidos deben relacionarse con el objetivo competencial general (disponer de argumentos para justificar actuaciones), y debe ser central o clave en la construcción del pensamiento científico del alumnado.

Comporta trabajar pocas pero grandes ideas o modelos teóricos generales que se puedan aplicar para interpretar situaciones muy diversas. Y en el marco del proceso de apropiación de las ideas también habrá que aprender sobre cómo se genera la ciencia (su metodología) y los valores, actitudes y emociones asociados al nuevo conocimiento y en la actuación.

¿Para qué enseñar?

Teresa Pigrau. Neus Sanmartí

Projecte de primària. Què podem fer per salvar el bosc? Teresa Pigrau.

En el momento actual, la finalidad o el «para qué» se relaciona, como se ha dicho, con la visión competencial del currículo, es decir, con el desarrollo de la capacidad para actuar en un contexto socialmente relevante y aplicando conocimientos significativos . Por lo tanto la finalidad de la enseñanza de las ciencias va más allá de sólo recordar, identificar o definir, ya que el alumnado deberá posicionarse en situaciones concretas a partir de movilizar de manera interrelacionada saberes muy diversos.


Este «para qué» nos marca el objetivo o competencia científica global que se querría que el alumnado lograra a partir de la realización de diferentes actividades de aprendizaje, y se relaciona con la toma de decisiones, el análisis crítico, el argumentación, la evaluación y, en general, la actuación en el marco de contextos o situaciones a menudo socialmente controvertidas (de educación ambiental, para la salud, tecnológicas y de ciudadanía en general). También hay que remarcar que el objetivo de aprendizaje debe incluir la transferencia de conocimientos, a fin de que el alumnado sea capaz de actuar en otras situaciones distintas a las analizadas en el contexto seleccionado para aprender.

Diseño de unidades didácticas (UD) competenciales 

Diseño de unidades didácticas (UD) competenciales 

Teresa Pigrau y Neus Sanmartí  

Se habla de Unidades Didácticas para referirnos a un conjunto de actividades planteadas para aprender los conocimientos necesarios que posibiliten dar respuesta a una pregunta o un problema, comprender una situación o hecho y actuar. Se puede hablar también de «proyecto», de «Aprendizaje basado en problemas -o en proyectos- (APB)», o de «Aprendizaje Servicio (ApS)».

El diseño de cualquier proceso de enseñanza y aprendizaje implica tener en cuenta:

La actividad científica escolar

Teresa Pigrau, Neus Sanmartí

El aprendizaje de la ciencia requiere la aplicación de una diversidad de actividades que se interrelacionan entre ellas en el marco de lo que llamamos «actividad científica escolar» (ACE), en la que influyen todas las variables que condicionan cualquier producción humana . Habitualmente se enseña la ciencia pensando que es sólo un conocimiento a traspasar, cuando sobretodo hay que considerarla una actividad humana (que incluye el conocimiento pero también otros saberes, como son los relacionados con la forma en que la ciencia se genera, los valores asociados, la experiencia o los sentimientos). Se considera que los humanos, para satisfacer sus necesidades, se relacionan con el medio mediante las actividades que desarrollan.

¿Qué caracteriza la actividad científica escolar?

La actividad científica en la escuela se da en relación a un contexto o hecho más o menos problemático, pero siempre estimulante para el que aprende, y que lleva a plantear alguna pregunta. Para darle respuesta es necesario interrelacionar el «pensar» (en base a modelos teóricos y aplicando estrategias de razo-namiento cada vez más complejas), el «hacer o experimentar» (a partir de aplicar metodologías propias del trabajo científico que posibiliten identificar pruebas que validen o no las predicciones e hipótesis), el «comunicar» (utilizando diferentes lenguajes y modos comunicativos para expresar ideas y procesos, debatirlos y consensuarlos), y lo que llamamos «sentir / ser» (que conlleva poner en juego los propios sentimientos, emociones y valores y, también, las capacidades que posibilitan tanto el trabajo autónomo como con los demás).

En resumen, llevar a cabo una actividad científica escolar implica plantear retos interesantes para el alumnado con el fin de enseñarle a mirar y a pensar utilizando modelos teóricos reconocidos por la comunidad científica, ayudándole a regular sus ideas iniciales paulatinamente a partir, tanto de pruebas obtenidas experimentalmente o en fuentes de información diversas, como de argumentos generados en discutirlas con los demás. Comporta expresar emociones y controlarlas positivamente, aplicar estrategias de razonamiento de orden superior (analizar, sintetizar, evaluar …), utilizar un lenguaje cada vez más elaborado y cercano al normativo, discutir con respeto las ideas propias y las de los demás , criticar opciones creando y proponiendo alternativas, y adquirir confianza en las propias capacidades de pensamiento, de acción y de comunicación.

La competencia científica

La competencia científica

Teresa Pigrau, Neus Sanmartí

La competencia científica se definió inicialmente desde el proyecto de evaluación PISA como: «la capacidad para utilizar el conocimiento científico para identificar preguntas y obtener conclusiones a partir de evidencias, con el fin de comprender y ayudar a tomar decisiones sobre el mundo natural y los cambios que la actividad humana produce» (OCDEPISA, 2000).

De esta definición se deduce que conlleva disponer de conocimientos, pero no tanto con el fin de repetirlos sino con el de saber utilizarlos para actuar, y se hace hincapié en el planteamiento de preguntas y en la identificación de pruebas y razones que fundamenten la toma de decisiones. Este es el objetivo de lo que se denomina «alfabetización científica«.

En la última definición (PISA, 2015) especifica que:

«La competencia científica es la capacidad que tiene un ciudadano reflexivo para involucrarse en cuestiones relacionadas con la ciencia y con las ideas de la ciencia. «

Se considera que una persona con conocimientos científicos básicos estará dispuesta a participar en el discurso razonado sobre la ciencia y la tecnología, lo que implica ser competente en:

La ciencia evoluciona constantemente y las personas aprendemos nuevos conocimientos científicos a lo largo de la vida. La mayoría de ciudadanos, en las etapas post-escolares, no los adquirirán a partir de realizar investigaciones sino a través de la utilización de recursos como bibliotecas e Internet y, por tanto, la alfabetización científica que han asimilado en la escuela debería de posibilitarles poder valorar si el conocimiento que impregna muchas de las informaciones que llegan a partir de los medios de comunicación se han obtenido utilizando los procedimientos apropiados y si están bien justificadas.

Por consiguiente, la competencia científica va asociada al desarrollo del pensamiento crítico y de la toma de decisiones fundamentadas en la ciencia en relación a temáticas de la vida cotidiana, como la salud, el medio ambiente, el uso de la tecnología, etc.

Introducción

Teresa Pigrau, Neus Sanmartí

Enseñar y aprender ciencias es una actividad compleja y requiere aplicar y poner en relación diferentes campos del saber, más aún en el momento actual en el que hay un acuerdo en todo el mundo de plantear los currículos en el marco de un paradigma competencial. Como decía Rosalind Driver, una pionera en la investigación en didáctica de las ciencias, no se pueden transmitir conocimientos como si fueran porciones. Lo único que se puede hacer es plantear actividades para que los estudiantes actúen y puedan aprender en función de su situación personal. Pero, ¿qué es importante que los jóvenes sepan, valoren y sean capaces de hacer en situaciones donde la ciencia y la tecnología tienen un papel importante? ¿Cuáles son los conocimientos que debe aprender el alumnado en el contexto social, cultural y personal actual? Cómo deben ser las actividades de enseñanza para que realmente promuevan estos aprendizajes? ¿En qué orden hay que aplicarlas?

En este documento se quiere ir respondiendo a estos interrogantes a partir de profundizar en los diferentes aspectos que conforman la actividad científica escolar y su relación con las diferentes dimensiones de la competencia científica. En especial, se quiere incidir en cómo la evaluación, entendida como regulación en interacción, puede favorecer el proceso de aprendizaje.

Los alumnos sólo aprenderán si tiene sentido para ellos y ellas todo lo que se hace, se habla, se escribe, se lee, se piensa o se valora en la clase de ciencias, es decir, si son protagonistas del trabajo que se hace en el aula y se les da voz. No basta, por tanto, que el maestro dé a conocer términos científicos mediante definiciones, ni que haga repetir explicaciones teóricas de libros o expresadas por él mismo sobre cómo es el mundo y cómo funciona. Las «entidades» científicas, las teorías y las fórmulas que se puedan aprender responden a un objetivo: explicar algún fenómeno, predecir qué puede pasar, controlar y mejorar un proceso, justificar la toma de decisiones para alguna actuación, etc.

Para poder promover estos aprendizajes, este documento propone un camino o proceso fundamentado en la investigación en didáctica de las ciencias. Actualmente no tiene mucho sentido creer que la teoría no es útil y que sólo con la propia experiencia se puede dar respuesta al reto de conseguir que la gran mayoría de los chicos y chicas aprendan una ciencia que sea significativa (en relación al conocimiento científico actual) y relevante socialmente (que oriente la actuación en relación a los problemas de la sociedad) y, al mismo tiempo, disfruten de este aprendizaje.