Gráfico 1

Clasificación por áreas de los trabajos presentados en el Festival Juvenil de la Ciencia (1988-2001)

Los trabajos de investigación en física constituyen un excelente recurso para la enseñanza de la Física, por cuanto:

• Permiten establecer contacto con la realidad a fin de que la conozcamos mejor.
  
• Constituyen un estímulo a los jóvenes para que incorporen el conocimiento científico a su vida cotidiana.
  
• Ayudan a desarrollar una curiosidad creciente acerca de la solución de problemas.
  
• Aumentan la comprensión y valoración de los avances científicos.

La Oficina Sectorial de Planificación y Presupuesto (OSPP), la Dirección General Sectorial de Educación Básica, Media Diversificada y el Centro Nacional para el Mejoramiento de la Enseñanza de la Ciencia (CENAMEC), iniciaron la reorientación de los programas con la finalidad de establecer una interrelación entre la Educación Básica y la Educación Media Diversificada y Profesional, desarrollando en conjunto programas de articulación que permitan ofrecer la continuidad curricular entre los niveles mencionados, tomando en cuenta los objetivos, contenidos, estrategias metodológicas y el enfoque. Estos programas transitorios entran en vigencia a partir de 1990 y son los que se mantienen en la actualidad.

El enfoque de la enseñanza de la ciencia que tienen los programas de articulación en las áreas de Física, Química, Biología y Matemática para el 1er. Año del Ciclo Diversificado (C.D.) y las áreas de Química, Biología, Matemática y Ciencias de la Tierra del 2do. Año del C.D., está dirigido a estimular la investigación y dar solución a problemas concretos integrando distintas áreas del conocimiento.

En los programas del 2do. Año del C.D. correspondientes a: Biología (Unidad IV. Introducción en la metodología de investigación) y Química (Unidad V. Introducción a la investigación), se propone explícitamente como objetivo el desarrollo de un proyecto de investigación. En el programa de Biología se recalca el papel del profesor de esta asignatura en la orientación a los estudiantes en los aspectos básicos que conforman un proyecto de investigación: Título, Introducción, Antecedentes, Objetivos, etc., y la función del docente de aula como asesor y principal responsable del desarrollo del proyecto, probablemente ésta sea una de las causas de la desproporción del número de TBF del área de Biología comparados con el número de TBF en el área de Física. En vista de esta situación, se presentan diversas propuestas para aumentar el número de trabajos en el área de Física.

4. Marco Teórico

4.1. Enfoque constructivista del aprendizaje

Novak en 1988 (citado en Pérez y Gallego, 2001) desarrolló en forma sistemática un modelo constructivista de aprendizaje de las ciencias, integrando diversas investigaciones sobre didáctica de la ciencia. En el marco teórico del constructivismo, aprender ciencias es construir los conocimientos partiendo de las propias ideas de los alumnos, aplicándolas o modificándolas según los casos. En este contexto, el aprendizaje como cambio conceptual es uno de los indicadores que definen actualmente la posición constructivista en el campo de la didáctica de la ciencia. Para Driver (1986), desde este modelo las concepciones dominantes sobre el aprendizaje tienen como principales características:

• Los conocimientos previos del alumno tienen importancia.
  
• Quien aprende construye activamente significados. ]]>
• Los estudiantes son responsables de su propio aprendizaje.
  
• Los estudiantes encuentran sentido a las cosas estableciendo relaciones entre ellas.

Lo preocupante para el docente es la búsqueda de actividades y recursos que sean novedosos y motivantes para los alumnos, y promover la resolución de conflictos cognitivos que ayuden al cambio conceptual y metodológico de los alumnos, esta situación ha conducido en los últimos años al planteamiento de diversos modelos de enseñanza de la ciencia, como señala Pozo (1989), que tienen como objetivo provocar en los alumnos cambios conceptuales. En este sentido, Driver (1986) señala que la secuencia de actividades desarrolladas por el docente debe incluir:

• la identificación y clarificación de las ideas que ya poseen los alumnos,
  
• la puesta en cuestión de las ideas de los estudiantes,
  
]]> la introducción de nuevos conceptos,

• proporcionar oportunidades a los estudiantes para usar las nuevas ideas y hacer así que adquieran confianza en las mismas.

La toma de conciencia por parte del alumno es un paso indispensable para avanzar en el aprendizaje, para lo cual lo más importante es que los alumnos hagan explícitas sus concepciones espontáneas (que reflexionen sobre sus propias ideas).

Gil (1993) señala que todo cambio conceptual supone un cambio metodológico, lo cual implica que el alumno deberá superar la tendencia a generalizar acríticamente a partir de observaciones meramente cualitativas. Las estrategias de enseñanza que deben implementar los docentes plantean como principal objetivo el cambio de ideas y estrategias espontáneas de los alumnos con el fin de acercarlo al entramado conceptual y metodológico del conocimiento científico, otorgando al alumno un rol protagónico en la construcción del conocimiento, dando importancia a la interacción grupal en dicho proceso y a la necesidad de relacionar los contenidos con la experiencias de la vida cotidiana.

4.2. Teoría del aprendizaje de Ausubel

La teoría ausubelina (Ausubel, 1978) plantea en primer lugar una taxonomía de los aprendizajes: a) aprendizaje por repetición y aprendizaje significativo referido a la formación de conceptos, b) aprendizaje verbal y no verbal, en el campo de la solución de problemas; y, en segundo lugar, c) la distinción de los procesos mediante los cuales se adquieren las diferentes clases de aprendizaje.

Con respecto al aprendizaje significativo, Ausubel plantea tres tipos: a) el de representaciones o de proposiciones de equivalencia, de él dependen todos los demás y consiste en el aprendizaje de símbolos o de lo que éstos representan; b) el de proposiciones, que consiste en hacerse al significado de nuevas ideas, expresadas en forma de proposiciones; y, c) el de conceptos, según lo cual, éstos se representan con palabras o nombres: aprender conceptos implica, pues, construir las representaciones comprendidas en esas palabras o nombres.

Ausubel especifica unos criterios de competencias para que se dé el aprendizaje significativo: a) es necesario que el sujeto muestre una actitud favorable hacia el aprendizaje significativo, b) el material (CD-ROM, guías, videos, etc.) que se vaya a aprender debe ser potencialmente significativo para el alumno, es decir, relacionable con sus estructuras de conocimiento, de modo intencional, y c) lo anterior depende del material que se va a aprender y de la estructura cognoscitiva del alumno en particular. En cuanto a la naturaleza del material se establece la necesidad de que posea una significatividad lógica, que no sea vago, ni arbitrario y que sea relacionable intencional y sustancialmente con ideas pertinentes que se encuentren dentro del dominio de la capacidad del aprendizaje humano. En lo que respecta a la estructura cognoscitiva del alumno, se destacan las propiedades sustanciales y de organización del conocimiento del estudiante en el campo particular de estudio, además del nivel de desarrollo de su desempeño cognoscitivo; de tal manera, que pueda realizar la tarea de aprendizaje con economía de tiempo y esfuerzo.

4.3. El aprendizaje por descubrimiento

El aprendizaje por descubrimiento, para Bruner (citado en Moreno, Gamboa, Gómez y González, 1993), es un objetivo de la educación y una práctica de su teoría de la instrucción. Para este autor, una de las metas de la educación es transmitir la cultura a las generaciones jóvenes, tomando en consideración que el hombre no es un ente pasivo. Otra de las metas educativas debe ser la de enseñar a pensar, a descubrir, de manera que cada persona pueda continuar aprendiendo y relacionándose constructivamente con su ambiente a lo largo de toda su vida.

Bruner resalta una serie de beneficios derivados del aprendizaje por descubrimiento, los cuales son:

1. Mayor utilización del potencial intelectual. Esto significa que el énfasis en el aprendizaje por descubrimiento fomenta en el alumno el hábito de organizar la información que recibe, con el objeto de relacionarla y seleccionarla en función de ciertos criterios que lo llevan a dar solución a los problemas.
   

2. Motivación intrínseca. De acuerdo a ello, el alumno obtiene una recompensa en su propia capacidad de descubrir, la cual aumenta su motivación interna hacia el aprendizaje.
   

]]>

El aprendizaje de la heurística, del descubrir. La práctica de resolver problemas y el esfuerzo por descubrir, son los dos elementos que permiten al alumno llegar a dominar la heurística del descubrimiento y encontrar placer en la actividad de descubrir.


3. Ayuda a la conservación de la memoria. Bruner, como consecuencia de sus experiencias, establece que la memoria no es un proceso de almacenamiento estático, sino que, en la medida que el conocimiento se maneja y se integra en un proceso cognoscitivo individual, la información se convierte en un recurso útil y a la disposición de la persona en el momento necesario.

Las técnicas de enseñanza por el método de descubrimiento

Bruner recomienda cinco técnicas para el aprendizaje por descubrimiento:

1. ]]> Enfatizar los contrastes.
   

2. Estimular la formulación de hipótesis.
   

3. Tratar de que el estudiante tome conciencia de su capacidad para descubrir por sí mismo.
   

4. Estimular constantemente la participación de todos los alumnos. ]]>

5. Cultivar el pensamiento intuitivo. De acuerdo con Bruner, el pensamiento intuitivo es un proceso por medio de cual se llega a soluciones tentativas de un problema, sin uso del pensamiento analítico. Por ejemplo, muchas veces se está pensando en un problema y de un salto se llega a la conclusión, sin estar totalmente consciente de los pasos que llevaron a ella. A partir de este salto rápido, se hace necesario un reexamen de la situación y de las conclusiones, usando métodos más analíticos, ya sean inductivos o deductivos.

En síntesis, el aprendizaje por descubrimiento inductivo tiene sus bases en una concepción epistemológica de la ciencia empírico-inductivista. El aprendizaje por descubrimiento inductivo y autónomo resalta el papel de la experiencia directa, el descubrir por sí mismo, con énfasis en la observación y la experimentación. Para ello, se destacan las siguientes estrategias:

• Realización de actividades que persiguen la práctica de procedimientos en el uso de una metodología científica y no la adquisición de un cuerpo de conocimientos previamente elaborados.
  

• ]]> Descubrimiento autónomo por parte del alumno.

La teoría se basa en que los procesos de la ciencia son identificables y, a su vez, independientes de los contenidos, y en que el conocimiento se obtiene inductivamente a partir de la experiencia.

4.4. La investigación científica en la enseñanza de la ciencia

La concepción del aprendizaje como un proceso de investigación no es nueva, pero en los últimos años las propuestas con esta idea han adquirido un desarrollo considerable, especialmente desde la teoría constructivista, y buscan tanto la transformación conceptual, metodológica y actitudinal de los alumnos como una forma de construir conocimiento.

Uno de los principales problemas que presenta la enseñanza de la ciencia es la poca relación que existe entre las situaciones de enseñanza-aprendizaje y la forma en que se construye el conocimiento científico (Gil, 1994). Por eso, es importante dar al alumno un papel de científico novel, con esta experiencia el estudiante puede lograr en un tiempo relativamente corto un grado de competencias relativamente elevado, ya que el estudiante en este proceso desarrolla pequeñas investigaciones en áreas determinadas y aborda problemas de complejidad mayor con la orientación de sus profesores o expertos en el área de estudio. De esta manera, podemos plantear el aprendizaje de la ciencia como una investigación dirigida de situaciones problemáticas de interés (Gil, 1993).

Gil y otros (1991) proponen una serie de estrategias propias de la investigación como forma de aprendizaje:

• Se plantean situaciones problemáticas que generen interés en los alumnos y proporcionen una concepción preliminar de la tarea. ]]>

• Los alumnos, trabajando en grupo, estudian cualitativamente las situaciones problemáticas planteadas y, con las ayudas bibliográficas apropiadas, comienzan a delimitar el problema y a explicitar las ideas.
  

• Los problemas se tratan siguiendo una orientación científica, con emisión de hipótesis, explicación de las ideas previas, elaboración de estrategias posibles de resolución y análisis y comparación con los resultados obtenidos por otros grupos de alumnos. Es ésta una ocasión para el conflicto cognitivo entre concepciones diferentes, lo cual lleva a replantear el problema y a emitir nuevas hipótesis.
  

• Los nuevos conocimientos se manejan y aplican a nuevas situaciones para profundizar en los mismos y afianzarlos. Éste es el momento más indicado para hacer explícita la relación entre ciencia, tecnología y sociedad.

Las estrategias pedagógicas y didácticas centradas en el aprender investigando deben considerar las representaciones de los alumnos y el valor que a éstas le atribuye el docente, además de una explicación de un modelo de conocimiento apropiado para el aula de clase.

5. El aula y la investigación

Los profesores que enseñan Física se encuentran con un problema: la dificultad que presentan los estudiantes en el proceso de aprendizaje de esta asignatura, con una complicación intrínseca debida al nivel de abstracción, el grado de sistematización y el lenguaje altamente formalizado en que se expresa la misma. Nachtigall (1985) señala algunos aspectos que intervienen en la situación actual de la enseñanza de la física: (a) La física, como asignatura que se enseña en las escuelas, resulta antipática, (b) Los planes de estudio no consiguen una aplicación más amplia, (c) El material de enseñanza no se ajusta a las demandas de la investigación en el campo de la psicología cognitiva, (d) En la enseñanza oral, la física se presenta como un conjunto de procedimientos formales, que la mayor parte de los estudiantes son incapaces de aprender porque aún no han alcanzado la capacidad de pensamiento apropiada, (e) Un aspecto particular del material demasiado extenso y demasiado abstracto, que no es de importancia evidente, es la rapidez con que se presenta en clase, (f) En la formación de profesores, existe una gran distancia entre las lecciones teóricas y abstractas que los aspirantes a profesores reciben en las universidades y la enseñanza práctica real que ellos tienen que realizar.

Para la solución de esta problemática se tienen varias propuestas, la primera: el trabajo de aula puede desarrollarse con una metodología orientada a la investigación-acción, donde el profesor juega el doble papel profesor-investigador, participando en el proceso de estudio y mejora de la práctica docente; y, la segunda: partiendo de la teoría constructivista del aprendizaje y sin perder el propósito de que la enseñanza de la ciencia no es "obligar" a los estudiantes a que cambien sus concepciones alternativas, sino más bien ayudarlos a formar el hábito de cuestionar sus ideas, y a desarrollar estrategias adecuadas para aceptar y contrastar concepciones para su posible aceptación.

Lograr el cambio conceptual, desde aquellos conceptos intuitivos (erróneos o no) hacia conceptos científicos, es un proceso gradual en el que será necesario enfrentar a los alumnos a situaciones conflictivas en las que pongan a prueba las ideas previas, y en la medida en que éstas sean insuficientes para responder a las situaciones conflictivas, los alumnos lentamente irán modificando sus esquemas iniciales para alcanzar explicaciones mas científicas; siendo estas condiciones indispensables a la hora de diseñar los trabajos prácticos.

Los trabajos experimentales aportan la posibilidad exclusiva de que los alumnos vivencien hechos concretos que hagan significativas las teorías abstractas que los explican y, además, son los que pueden generar experiencias de aprendizaje de los contenidos procedimentales y actitudinales.

Para Nachtigall (1985) una forma de lograr que los alumnos se motiven verdaderamente y puedan trabajar en la construcción de un aprendizaje significativo es planificando clases de manera tal que no resulten tediosas, y evitando caer en una especie de "activismo", donde pareciera que los alumnos están haciendo "muchas cosas", pero que significan poco para ellos, ya que a veces se dedican simplemente a seguir indicaciones, y ya que no se ha creado en ellos ningún conflicto, no hay hipótesis que probar. Si se les plantea a los alumnos que, con determinados elementos, ellos mismos deben diseñar una estrategia para demostrar un fenómeno determinado, es obvio que las destrezas que pondrán en juego resultarán sensiblemente diferentes, buscando que al menos los alumnos logren :

• Tener en claro qué es "lo que van a demostrar" para lo cual es necesario tener presentes los conceptos involucrados.
  
]]> Discutir las diversas formas posibles de diseñar el experimento.

• Poner en práctica el diseño.
  
• Corroborar si el diseño es adecuado o no para demostrar el proceso en cuestión.

¿Qué trabajos proponer?

Existen diversas modalidades de trabajos que permiten que el estudiante de Bachillerato se inicie en el uso de las metodologías científicas (ver gráfico N° 2). Entre las cuales tenemos: realizar experimentos que permitan comprender mejor un fenómeno, diseñar un instrumento de medición, mejorar o adaptar un diseño previamente existente, hacer una simulación computacional de principios o experimentos físicos, realizar experimentos en tiempo real que involucren sensores, tarjetas convertidoras analógicas-digitales y el computador.

Gráfico 2.

Tomado de Curso de formación de profesores de ciencias. Unidad Introductoria. (1995). Madrid. Min. de Educación y Ciencia.

5.1. Trabajos que apuntan hacia el diseño

En el libro Diseño para nuestra realidad, Rodolfo Milani (1997) discute aspectos importantes sobre el diseño. Milani define el diseño como un proceso cuyo objetivo es transformar los recursos (materiales, tiempo disponible, dinero y conocimiento tecnológico) en sistemas o productos para la satisfacción de necesidades de cualquier índole.

Gráfico 3

Proceso de Diseño

Tomado de Milani, R. (1997). Diseño para nuestra realidad. Caracas: Equinoccio.

En el proceso del diseño considerado globalmente (ver gráfico N° 3) se genera una posible solución (síntesis) después de muchas opciones, y luego se compara (análisis) con los requerimientos y las limitaciones existentes con el fin de optimizar la solución. En el gráfico N° 4 se considera el proceso de diseño con mayor detalle.

Gráfico 4

Etapas del Proceso de Diseño

Milani, R. (1997). Diseño para nuestra realidad. Caracas: Equinoccio.

Los trabajos que apuntan hacia el diseño parten de un currículo relacionado con el contexto sobre la problemática del entorno, el lugar del alumno respecto a tal reflexión y sobre todo de la interconexión entre lo que el alumno estudia en el aula y los sistemas adyacentes. Este tipo de trabajos surge de una necesidad del entorno del alumno, para que el estudiante pueda utilizar sus conocimientos científicos y se inicie en el uso de metodologías científicas para generar una solución óptima.

La importancia de los trabajos donde se relaciona de manera directa ciencia-sociedad radica en la serie de ejercicios que realiza el alumno en la toma de decisiones que son parte importante en los TBF y donde el estudiante aplica principios científicos, sociales y económicos a situaciones de la vida real. También desarrollan destrezas en el análisis, la toma de decisiones y la comunicación.

Algunas necesidades que pueden generar proyectos

Las actividades que a continuación se proponen permiten a los estudiantes vincular los temas vistos en las aulas de clase con aplicaciones prácticas e interesantes de la vida cotidiana, haciendo énfasis en una metodología que promueve la investigación científica y la generación de nuevas interrogantes y soluciones, para la creación de conocimientos por niveles para los jóvenes investigadores.

Sociedad:

]]>

Mejorar el tránsito de Caracas.

• Recoger de manera más eficiente la basura de los barrios.

• Usar fuentes de energía no convencionales (solar, eólica, desechos orgánicos).

• Diseñar medidores de intensidad de rayos X y gamma, ultravioleta, violeta, roja, infrarroja, microondas y ondas de radio para ser utilizados con fines domésticos y en experiencias de laboratorio.

Salud:

]]>

Detectar señales fisiológicas de una manera más sencilla, fiel y barata.

• Diseñar un fonocardiógrafo.

• Diseñar un medidor de pulso arterial no invasivo.

• Diseñar un pletismógrafo.

• Diseñar un estetoscopio electrónico.

]]>

Diseñar un simulador electrónico del sistema cardiovascular.

• Adaptar un horno de microondas (MO) comercial para hacer estudios de la influencia de las MO en animales de experimentación sanos y con tumores.

• Diseñar un visualizador de imágenes óseas por ultrasonido.

• Estudiar la influencia de los campos electromagnéticos en el organismo.

• Observar el comportamiento bioeléctrico de los seres vivos.

]]>

Construir un esterilizador de instrumentos quirúrgicos por ultrasonido.

• Construir un succionador de fluidos.

• Construir un dispositivo que permita que un enfermo casi totalmente inmovilizado pueda leer libros.

Educación:

• Disponer de instrumentos de laboratorio de precisión y bajo costo.

]]>

Diseñar una balanza.

• Diseñar una microbalanza.

• Diseñar un dispositivo de freno magnético.

• Construir un generador Van der Graff con fines educativos.

• Diseñar experiencias que permitan visualizar las líneas de campo magnético y de campo eléctrico.

]]>

Diseñar un modelo de tren que sea levitado magnéticamente.

• Construir un columpio magnético.

• Construir un modelo que permita evidenciar la ley de inducción de Faraday.

• Diseñar y construir un conjunto de cuerpos de materiales livianos con superficies eléctricamente conductoras y sin aristas, con el fin de ser utilizados para el estudio del campo electrostático en tres dimensiones.

• Construir un dispositivo que permita comprobar la ley de Coulomb.

]]>

Construir un modelo de generador eléctrico que utilice el viento como fuente de energía.

• Construir un modelo electromecánico que permita medir el valor de la aceleración de gravedad.

Aplicaciones industriales:

• Estudios de nuevos materiales.

5.2. Trabajos que apuntan hacia la realización de experimentos

Según Herrán y Parrilla (1994) las experiencias de laboratorio deben tener los siguientes objetivos: a) Reforzar la comprensión de los contenidos conceptuales, b) Contribuir a la modificación de las concepciones previas o innatas de los alumnos acerca de la explicación de los fenómenos naturales más relevantes, c) Desarrollar destrezas y la aplicación de procedimientos típicos del trabajo experimental, d) Fomentar actitudes positivas hacia la actividad científica, e) Poner a los alumnos en contacto con la tecnología y sus aplicaciones, en condiciones parecidas o idénticas al mundo productivo.

Existen diversos manuales (PSSC, NUFFIELD, UNESCO, etc.), libros (por ejemplo, Montoro, 1982), revistas (por ejemplo, Physics Technology), en donde el Profesor de Física puede consultar para sugerir temas de proyectos a los estudiantes. Por supuesto es imprescindible la creatividad del profesor para modificar y adaptar los objetivos de la experiencia publicada en el Manual, porque de lo contrario estaríamos simplemente copiando lo que allí aparece, esto no significa que descartamos la utilidad que tienen las prácticas de laboratorio de guión cerrado, pero estamos interesados en desarrollar habilidades de mayor nivel cognitivo.

Ejemplos de proyectos de investigación de tipo experimental

• Estudio de las propiedades de los semiconductores.
• Estudio de las propiedades de superconductores.
• Estudio de la viscosidad de diversos materiales.
• Estudio de los factores que influyen en el crecimiento de los cristales.
• Estudio de las leyes de la Física y lesiones en accidentes de tránsitos.

5.3. Trabajos que apuntan hacia el laboratorio asistido por computador (LAC)

Los laboratorios de Física asistidos por computador pretenden modificar la situación antes planteada, al combinar los elementos de la simulación con la opción de llevar a cabo experimentos en línea, utilizando sensores sencillos y normalmente disponibles en cualquier laboratorio de Física.

El LAC combina elementos informáticos (ordenador, programa de gestión, impresora) con el uso de periféricos (interfaz, sensores, actuadores) y la otorgación de mayor libertad al estudiante en el laboratorio (ver gráfico N° 5).

En el cuadro N° 2 se presentan las aportaciones pedagógicas del LAC.

Cuadro 2

Objetivos didácticos generales versus aportaciones pedagógicas de las aplicaciones LAC

Tomado de Herrán, C. y Parrilla J. (1994). La utilización del ordenador en la realización de experiencias de laboratorio. Enseñanza de las ciencias. 12 (3): .393-399.

Gráfico 5

Esquema de bloques del proyecto LAC (Laboratorio asistido por computador)

Tomado de Herrán, C. y Parrilla J. (1994). La utilización del ordenador en la realización de experiencias de laboratorio. Enseñanza de las ciencias. 12 (3): 393-399.

5.4. Trabajos que apuntan hacia las simulaciones computacionales

En el contexto educativo, según Alessi y Trollip (1991), una simulación es una técnica poderosa que enseña acerca de un aspecto de la realidad, imitándola. Los estudiantes se motivan con las simulaciones y aprenden interactuando con ellas de manera similar a lo que ocurre en situaciones reales. Un aspecto previo a la simulación lo constituye el modelo fisicomatemático que vamos a usar, éste usualmente simplifica la realidad.

Gráfico 6

Sistema de enseñanza asistida por computador

Tomado de Zambrano, J. (1995). Enseñanza asistida por computador (EAC) y producción de software educativo, p.59.

Existen en el mercado programas que permiten llevar a cabo simulaciones de distintos fenómenos físicos en la computadora. Este tipo de actividad permite a los estudiantes experimentar con los conceptos que se estudian un número ilimitado de ocasiones, sin tener que correr riesgos innecesarios ni dañar equipos sofisticados y costosos. El estudiante puede llevar a cabo las simulaciones avanzando a su propio ritmo, por lo que puede resolver sus dudas sin necesidad de sentirse expuesto o presionado por sus compañeros.

La simulación constituye una herramienta con la cual los alumnos pueden trabajar para:

• Demostrar principios básicos en una variedad de medios físicos.
• Seguir el movimiento de un cuerpo, en movimiento lento o normal.
• Ver las fórmulas involucradas.
]]> Cambiar las especificaciones de los parámetros y ver los resultados.
• Ver demostraciones multimedia pre-programadas, incluyendo animaciones de los principios, anotaciones de texto y narraciones.
• Cargar ambientes físicos desde archivos de texto interactivos que describen ejercicios de física.
• Aprender cómo operar cada simulación con un tutor audiovisual.

Gráfico 7

Diagrama de flujo de las simulaciones

Tomado de Alessi, S. y Trollip, S. (1991). Computer based instruction: Methods and development. EEUU: Prentice Hall.

6. Conclusiones y Recomendaciones

La investigación del alumno como un proceso de aprendizaje está fundamentada en la exploración y en la capacidad para el pensamiento racional, así como en los rasgos fundamentales del quehacer científico.

El trabajo de investigación se debe basar y desarrollar a partir de conocimientos ordinarios de los alumnos y de sus propias estrategias investigativas, de tal manera que se puedan ir reorganizando, poco a poco, los cambios metodológicos y actitudinales.

Compartimos el planteamiento de Gil (1992) en el sentido de que para aplicar el modelo constructivista en la enseñanza de las ciencias debemos considerar tres elementos básicos: a) las situaciones problemáticas susceptibles de involucrar a los alumnos en una investigación dirigida, b) el trabajo en grupo y c) el intercambio entre grupos y la comunidad científica (Exposiciones en los liceos, Festivales Juveniles de Ciencias, etc.).

Las recomendaciones didácticas que se formulan para promover la investigación como estrategia de aprendizaje son: a) adecuar el ambiente de clase, b) promover la formulación de problemas, c) indagar en las informaciones previas de los alumnos, d) contrastar entre sí dichas informaciones, e) buscar, seleccionar y organizar nueva información, f) relacionar la información previa con la nueva información, g) realizar actividades específicas de aplicación de los nuevos productos elaborados por los estudiantes, y h) difundir los informes de investigación. Es decir, debemos utilizar estrategias que permitan motivar y favorecer en el salón de clases un trabajo de investigación dirigida.

Por qué debemos fomentar los trabajos de investigación científica en Física:

• El trabajo de investigación como actividad curricular provee vivencias educativas que influyen positivamente en el proceso de aprendizaje.

]]>

Los estudiantes se enfrentan a una tarea creativa, participativa y de investigación, donde demuestran cualidades de responsabilidad, curiosidad científica, razonamiento, pensamiento crítico, al mismo tiempo que utilizan los mecanismos propios del quehacer científico.


• El investigar científicamente puede realizarse con un mínimo de recursos, y aún así obtener un alto valor pedagógico del mismo y se puede integrar y complementar con el resto de las actividades didácticas y curriculares tradicionales.
  

• Permite que el alumno pueda desarrollar habilidades en su expresión oral y escrita, cualidad imprescindible en un futuro estudiante universitario.
  

• ]]> La investigación científica permite conocer qué han hecho otras personas.

Con la finalidad de construir un modelo sistémico donde se integren ciencias relacionadas con los fenómenos de enseñanza y aprendizaje y ampliar el área de desarrollo de proyectos de investigación en los trabajos finales de bachillerato, se propone:

• Sustituir el rol actual del profesor de Biología en TBF por el de integrante de un jurado conformado por tres profesores, del cual formaría parte el tutor y otro profesor relacionado con el área de trabajo.
  

• Renovar las aulas de ciencias y estimular el interés por la investigación científica y las innovaciones tecnológicas, como aspectos importantes en la formación integral del alumno.
  

• ]]> Orientar los programas de manera que permitan estimular y orientar la construcción de conocimientos por parte del alumno, para ello se propone como una de las posibles estrategias el aprendizaje como investigación.

Referencias bibliográficas

1. Albornoz, O. (1994). La agenda educativa de la nación. Tribuna del investigador. 1 (1): 36-48.        [ Links ]

2. Alessi, S. y Trollip, S. (1991). Computer-based Instruction: Methods and Development (2a. ed). EEUU: Prentice Hall.        [ Links ]

3. Asociación Venezolana para el Avance de la Ciencia. Festival Juvenil de la Ciencia. Resúmenes. (1988-2001). Caracas: Autor.        [ Links ]

4. Ausubel, D. (1978) Psicología Educativa. Un punto de vista cognitivo. México: Trillas.         [ Links ]

5. Bruner, J. (1966). Studies in Cognitive Growth: A Collaboration at the Center for Cognitive Studies. Nueva York: Wiley.        [ Links ]

6. Bruner, J. (1972). Hacia una teoría de la instrucción. México: Uteha.        [ Links ]

7. Campanario, J. y Moya, A. (2000). ¿Cómo enseñar ciencias?: Principales Tendencias y Propuestas. Enseñanza de las Ciencias. 17 (2): 179-192.         [ Links ]

8. Curso de Formación de Profesores de Ciencias. Unidad Introductoria. (1995). Valencia: Ministerio de Educación y Ciencia de España.        [ Links ]

9. Driver, R. (1986). Un enfoque constructivista para el desarrollo del currículo en ciencias. Enseñanza de las Ciencias. 6 (2): 109-120.        [ Links ]

10. Física Básica Nuffield. (1972) Guía de Experimentos I. Madrid: Reverté.        [ Links ]

11. Fuenmayor, L. (1997). La necesaria transformación de la educación básica venezolana. Tribuna del investigador. 4 (1): 54-62.        [ Links ]

12. Gil, D. (1983). Tres paradigmas básicos en la enseñanza de la ciencia. Enseñanza de las Ciencias. 1 (1): 26-33.        [ Links ]

13. Gil, D. (1993). Contribución de la historia y la filosofía de las ciencias al desarrollo de un modelo de enseñanza-aprendizaje de las ciencias como investigación. Enseñanza de las Ciencias. 11 (2): 197-212.        [ Links ]

14. Gil, D. (1994). Relaciones entre conocimiento escolar y conocimiento científico. Investigación en la escuela. 23: 17-32.         [ Links ]

15. Gil, D., Carrascosa, J. y Furió, C. (1995). Curso de formación de profesores de ciencias. Unidad Introductoria. Madrid: Ministerio de Educación y Ciencia / Universidad Autónoma de Barcelona y Universidad Nacional de Educación a Distancia.        [ Links ]

16. Gil, D., Carrascosa, J., Furió, C. y Martínez-Torregrosa, J. (1991). La enseñanza de la ciencia en la educación secundaria. Barcelona: ICE, Universidad Autónoma de Barcelona.        [ Links ]

17. Herrán, C., y Parrilla, J. (1994). La utilización del ordenador en la realización de experiencias de Laboratorio. Enseñanza de las Ciencias. 12 (3): 393-399.        [ Links ]

18. Kalnay, A. (1976) ¿Cómo investigar en Física? Reto. 6: 23-26.        [ Links ]

19. Michinel, J. y D'Alessandro-Martínez, A. (1993).  Concepciones no formales de la energía en textos de física para la escuela básica. Revista de enseñanza de la física. 6 (2): 37-53.        [ Links ]

20. Milani, R. (1997). Diseño para nuestra realidad.(2a. Ed). Caracas: Equinoccio.        [ Links ]

21. Montoro, A. (1982). Experimentos de Física con materiales de desecho según el método científico. 2do. Año del ciclo diversificado. Caracas: Eneva.         [ Links ]

22. Moreno, A., Gamboa, D., Gómez, R. y González, P. (1993). Psicología del Aprendizaje (2a. ed.). Caracas: Universidad Pedagógica Experimental Libertador.         [ Links ]

23. Nachtigall, D. (1985). Cómo resolver el dilema de la enseñanza de la física. Nuevas tendencias en la enseñanza de la Física. Vol IV. Pp. 180-187. París: Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura.         [ Links ]

24. Oficina Sectorial de Planificación y Presupuesto, Ministerio de Educación. (1973) Programa de Física Segundo Año. Caracas: Autor.        [ Links ]

25. Oficina Sectorial de Planificación y Presupuesto, Ministerio de Educación. (1990a) Programa de articulación del nivel de educación media diversificada y profesional. Asignatura: Biología Segundo Año. Caracas: Autor.        [ Links ]

26. Oficina Sectorial de Planificación y Presupuesto, Ministerio de Educación. (1990b) Programa de articulación del nivel de educación media diversificada y profesional. Asignatura: Física Primer Año. Caracas: Autor.        [ Links ]

27. Oficina Sectorial de Planificación y Presupuesto, Ministerio de Educación. (1990c) Programa de articulación del nivel de educación media diversificada y profesional. Asignatura: Química Segundo Año. Caracas: Autor.        [ Links ]

28. Pérez, R., y Gallego, R. (2001). Corrientes Constructivistas: De los mapas conceptuales a la teoría de la transformación intelectual. Colección Mesa Redonda; N° 15. Bogotá: Magisterio.         [ Links ]

29. Physical Science Study Committee. (1968). Guía del Laboratorio de Física. Barcelona: Reverté.         [ Links ]

30. Poole, B. (1999). Tecnología Educativa: Educar para la sociocultura de la comunicación y del conocimiento. Madrid: McGraw-Hill.        [ Links ]

31. Pozo, J. (1989). Teorías cognitivas del aprendizaje. Madrid: Morata.        [ Links ]

32. Reid, D., y Hodson, D. (1997). Ciencia para todos en secundaria. Madrid: Narcea.        [ Links ]

33. UNESCO (1985). Nuevas tendencias en la enseñanza de la Física. Vol. IV. París: Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura.        [ Links ]

34. Zambrano, J. (1995) Enseñanza Asistida por computador (EAC) y producción de Software Educativo. Escuela de Computación. Facultad de Ciencias. Caracas: Universidad Central de Venezuela.        [ Links ] ]]> 1 1994 1 1 1 36-48 2 1991 2 3 4 1978 5 1966 6 1972 7 2000 17 2 2 179-192 8 9 1986 6 2 2 109-120 10 1972 11 1997 4 1 1 54-62 12 1983 1 1 1 26-33 13 1993 11 2 2 197-212 14 1994 23 17-32 15 1995 16 1991 17 1994 12 3 3 393-399 18 1976 6 23-26 19 1993 6 2 2 37-53 20 1997 2 21 1982 22 1993 2 23 1985 IV 180-187 24 Ministerio de Educación^dOficina Sectorial de Planificación y Presupuesto 1973 25 Ministerio de Educación^dOficina Sectorial de Planificación y Presupuesto 1990 26 Ministerio de Educación^dOficina Sectorial de Planificación y Presupuesto 1990 27 Ministerio de Educación^dOficina Sectorial de Planificación y Presupuesto 1990 28 2001 29 Physical Science Study Committee 1968 30 1999 31 1989 32 1997 33 UNESCO 1985 IV 34 1995