Estudio de la influencia en el aprendizaje de los alumnos de educaci??n secundaria de una metodolog??a de investigaci??n para la resoluci??n de problemas : aplicaci??n para la ense??anza de la qu??mica y la biolog??a : memoria del proyecto

En l??nea con las investigaciones realizadas desde hace a??os por el equipo de investigaci??n, se ha ampliado el campo de estudios de la 'metodolog??a para la resoluci??n de problemas como investigaci??n' a otras disciplinas enmarcadas en el ??rea de Ciencias de la Naturaleza, con la finalidad de facilitar el aprendizaje por cambio conceptual. Para ello, se plantean contrastar dos hip??tesis: la primera es que los estudiantes del grupo experimental evolucionar??n de forma significativa en el aprendizaje de la metodolog??a para la resoluci??n de problemas como investigaci??n, lo que les permitir?? alcanzar resultados superiores a los del grupo de control en el aprendizaje de contenidos conceptuales y en la resoluci??n de problemas cerrados relacionados con Biolog??a y Qu??mica. La segunda hip??tesis es que el cambio conceptual, experimentado por los estudiantes del grupo experimental gracias a la metodolog??a para la resoluci??n de problemas como investigaci??n, persistir?? a lo largo del tiempo. El tama??o de la muestra para Biolog??a estuvo formado por 30 estudiantes de 4?? ESO, del itinerario en el que se eligen las optativas de Biolog??a y Geolog??a, F??sica y Qu??mica, y Matem??ticas B, del IES Carrascal en Arganda de Rey, Madrid. La muestra para Qu??mica estuvo formada por 19 estudiantes de 4?? ESO, con el mismo itinerario, del IES La Poveda, en la misma localidad. La diferencia del tama??o de la muestra en ambos grupos es un hecho circunstancial, que no ten??a que afectar a la representatividad de ambas muestras, teniendo en cuenta sus similitudes. Sus caracter??sticas comunes para la investigaci??n eran: grupos de estudiantes de centros p??blicos de la misma localidad; ??nico grupo de 4?? ESO con itinerario de las asignaturas de Ciencias Experimentales que se form?? en ambos institutos; centros con caracter??sticas similares en cuanto a tama??o, instalaciones y n??mero de estudiantes, no tener implantado el primer ciclo de la ESO; centros con la misma distribuci??n de contenidos curriculares en el ??rea de las Ciencias de la Naturaleza para el segundo ciclo de Secundaria; mismo nivel socioecon??mico de las familias de ambos grupos, pudiendo considerarse medio. El nivel cultural es bajo ya que el 60 por ciento de la poblaci??n no alcanzaba a tener estudios primarios terminados. La representatividad de la muestra es clara porque ambos grupos eran prototipos de alumnos que estudiaban un determinado itinerario de 4?? de ESO. En una 'fase preliminar', realizada el curso acad??mico pasado, y relacionada con la 'fase experimental' para la parte de Biolog??a y Qu??mica se realizaron una serie de actividades como: decidir el nivel y contenido con el que se iba a trabajar en el aula; varias revisiones bibliogr??ficas de investigaciones sobre Gen??tica, Qu??mica, cambio conceptual, aprendizaje de procedimientos; selecci??n de pruebas de l??piz y papel para evaluar el punto de partida. En la 'fase experimental': se establecieron el tipo de contenidos curriculares a trabajar dentro de las ??reas de Biolog??a y la Qu??mica; se detectaron los conocimientos iniciales de los estudiantes en relaci??n con los temas seleccionados; se desarrollaron fases de aprendizaje previo para los estudiantes; y se organiz?? el trabajo en el aula en grupos de cuatro estudiantes para que el trabajo de resoluci??n de problemas se realizase de forma cooperativa. La experimentaci??n en cuanto a los aspectos emp??ricos fue realmente la 'fase de resoluci??n' en la que se realizaron las tareas de: desarrollo de la secuencia de problemas abiertos para la correspondiente unidad did??ctica elegida. Los estudiantes, en grupos de trabajo, resolv??an los problemas discutiendo y razonando cada uno de los pasos a seguir. Las profesoras-investigadoras, s??lo intervineron como gu??as en la construcci??n de las ideas por parte de los alumnos, y como organizadoras de las puestas en com??n. La segunda tarea fue la recogida de las producciones escritas de los alumnos para poder analizarlas. A los estudiantes se les devolv??an sus trabajos con las aclaraciones pertinentes sobre c??mo hab??an abordado cada una de las fases de la resoluci??n y un avaloraci??n pormenorizada de las mismas. La 'fase de evaluaci??n' se inici?? con el an??lisis de la informaci??n recogida en la fase anterior y continu?? en el caso del ??rea de Biolog??a para poder recoger informaci??n de la persistencia del cambio conceptual en este grupo a lo largo del tiempo. Se han utilizado: plantillas individuales que recogen todas las variables metodol??gicas definidas y las de verbalizaci??n; cuestionarios cerrados; pruebas elaboradas para Biolog??a, para valorar el nivel de persistencia de los conocimientos conceptuales, para lo cual usa ??tems abiertos para que los alumnos puedan expresar sus ideas. Se han utilizado t??cnicas cualitativas y cuantitativas para el an??lisis de datos. Los an??lisis cualitativos se han aplicado en el proceso de interpretar y valorar los razonamientos e ideas de los estudiantes. Para analizar los cuestionarios abiertos se han utilizado las redes sist??micas o network. Los an??lisis de tipo cuantitativo se han basado en el tratamiento estad??stico de los datos obtenidos por los estudiantes en las distintas pruebas, estos tests son los de: Chi-cuadrado, para el estudio de la homogeneidad inicial y nivel de conocimientos; U de Mann-Whitney, para el estudio de las diferencias finales entre grupos; Wilcoxon, para el estudio conceptual y de la persistencia en el tiempo de los aprendizajes realizados por el grupo experimental de estudiantes. Este test se usa para el an??lisis de datos procedentes de muestras relacionadas; y el an??lisis de la varianza (Anova) para el estudio de la evoluci??n del aprendizaje de la metodolog??a para la resoluci??n de problemas como investigaci??n. Entre otros destacan: que los estudiantes son capaces de aplicar la metodolog??a para la resoluci??n de problemas como investigaci??n a distintos tipos de problemas de gen??tica, seg??n el modelo de herencia implicado, y seg??n los esquemas conceptuales necesarios para su resoluci??n; en la resoluci??n de problemas de Biolog??a, los estudiantes parten de unos niveles de realizaci??n muy altos; en la resoluci??n de problemas las variables metodol??gicas en las que m??s evolucionan los estudiantes desde los primeros a los ??ltimos problemas son el an??lisis cualitativo del problema y el dise??o de una estrategia de resoluci??n. Los estudiantes del grupo experimental, gracias a la metodolog??a para la resoluci??n de problemas como investigaci??n (MRPI), realizan un aprendizaje significativamente m??s correcto, que el grupo control, de los contenidos conceptuales sobre Gen??tica y Herencia humana. Los estudiantes del grupo experimental, gracias al MRPI, resuelven de forma significativamente mejor, que el grupo de control, los problemas cerrados de Gen??tica y Herencia humana en los que no han sido entrenados. El cambio conceptual sobre Gen??tica y Herencia humana, producido en el grupo experimental debido al aprendizaje de la MRPI, es estable en el tiempo y no sufre un retroceso significativo. Los estudiantes del grupo experimental evolucionan significativamente hacia niveles mayores de resoluci??n de problemas a lo largo del desarrollo de la MRPI. Los estudiantes del grupo experimental, gracias a la MRPI, realizan un aprendizaje significativamente m??s correcto, que el grupo de control, de los contenidos conceptuales sobre reacciones qu??micas y energ??a qu??mica.

Aplicaci??n de una metodolog??a de resoluci??n de problemas como una investigaci??n para el desarrollo de un enfoque ciencia-tecnolog??a-sociedad en el curr??culo de biolog??a de educaci??n secundaria

Dar respuesta a la cuesti??n que est?? en la base de toda investigaci??n en el campo educativo: ??c??mo conseguir un mayor aprendizaje por parte del alumnado?; asumiendo que la ense??anza de las ciencias presenta dificultades inherentes a su propia naturaleza, siendo el fracaso escolar alto y el rechazo a su estudio creciente con los a??os de escolarizaci??n. Tambi??n se pretende: 1 Mejorar el aprendizaje de los conceptos de Gen??tica de forma que supere el obtenido por una metodolog??a tradicional y que se mantenga en el tiempo. 2 Mejorar la visi??n y conocimiento que se tiene de la naturaleza de la ciencia respecto del aprendizaje realizado de forma tradicional y que se mantenga en el tiempo. 3 Mejorar las actitudes relacionadas con la ciencia y con las relaciones ciencia-tecnolog??a-sociedad que se manifiestan en la ense??anza tradicional. Son grupos de clase est??ndar de 4?? de ESO de dos centros educativos con las mismas caracter??sticas y de la misma localidad, Arganda del Rey (Madrid). Ambos (30 alumnos del grupo experimental -GEXP- y 19 del grupo control -GCON-) coinciden en la edad media, proporci??n de varones y mujeres y nivel socioecon??mico. En la fase preliminar se hizo un trabajo de campo decidiendo contenidos, nivel de los grupos de trabajo, revisi??n de bibliograf??a, selecci??n y validaci??n de pruebas y materiales curriculares. En la fase experimental se seleccionaron dos grupos de investigaci??n: el experimental, que trabaj?? con una unidad did??ctica especial, y el de control, que us?? una metodolog??a tradicional. En la fase emp??rica tuvieron lugar los momentos de intervenci??n en el aula y la recogida de informaci??n. En la fase de an??lisis de resultados se contrastaron las hip??tesis y se escribi?? la memoria. Se realizaron numerosas pruebas para recoger la informaci??n. Las iniciales fueron cerradas para facilitar las respuestas del alumnado, las finales fueron abiertas para dejarles libertad en las ideas reflejadas. Se hizo un examen cl??sico por la profesora del GCON para constatar que el GEXP tambi??n cumpl??a los objetivos curriculares propios de la ense??anza tradicional. Una psic??loga pas?? el test GEFT para determinar el estilo cognitivo Dependencia-Independencia de Campo. Los estudiantes del GEXP realizan un cambio conceptual (sobre gen??tica y herencia humana y naturaleza de la ciencia) y de actitudes gracias a un cambio metodol??gico. El aprendizaje en todos estos contenidos es estad??sticamente mayor que el realizado por los estudiantes del GCON, y el cambio conceptual se mantiene en el tiempo si experimentar retrocesos significativos. El cambio metodol??gico o de procedimientos (MRPI) abarca y supera los objetivos curriculares definidos en este nivel educativo, y aporta a la ense??anza de la biolog??a una forma novedosa y m??s productiva de abordar sus contenidos. La MRPI posibilita la inclusi??n de problemas referidos a todas las disciplinas cient??ficas y muy relacionadas con al vida de los alumnos, suscitando su inter??s e incidiendo en aspectos metacognitivos. La correlaci??n entre los esquemas conceptuales estudiados da una pauta fundamental para la selecci??n y organizaci??n de los mismos. La heterogeneidad de individuos, que conforman la ecolog??a de las aulas, no imposibilita la aplicaci??n de la MRPI. La MRPI deber??a estar presente en los cursos de formaci??n del profesorado de educaci??n secundaria.

Aprendizaje de las Matemáticas por descubrimiento : estudio comparado de dos metodologías.

Construir dos metodologías didácticas para el aprendizaje de las Matemáticas por descubrimiento. Comparar los rendimientos producidos por dichas metodologías y por la expositiva habitual en distintos campos de aprendizaje. Comparar el nivel de cambio conceptual producido por las tres metodologías. Analizar si existe interacción con ciertas características de los alumnos (sexo, inteligencia general, etc.), respecto a todos los rendimientos. 230 alumnos. Grupo (1) metodología experimental: 90 estudiantes pertenecientes a tres grupos de dos institutos de Salamanca. Grupo (2) segunda metodología experimental: 58 estudiantes de institutos de Zamora. Grupo (3) metodología explicativa tradicional: 82 estudiantes de dos institutos de Salamanca. En primer lugar la investigación aporta una profunda revisión de la Literatura sobre el aprendizaje de las Matemáticas por descubrimiento. En segundo lugar, aporta un detallado diseño de dos metodologías didácticas distintas para el aprendizaje de las Matemáticas por descrubrimiento. Variable independiente: la metodología didáctica. Variable dependiente: rendimiento en conceptos, global, actitud hacia las Matemáticas, rendimiento en estructuras etc. Variables intervinientes: edad, sexo, duración del período instructivo, características de los profesores. En tercer lugar, proporciona un conjunto de materiales didácticos para el alumno y profesor que ejemplifican una aplicación de estas metodologías en el contexto educativo habitual. Cuestionarios: Test GEFT, Batería DAT, Test de Catell (escala 3, forma A), Test de Gairin. Pruebas diseñadas ad hoc: PEC. Prueba sobre conceptos y estructuras conceptuales PPA: sobre Procedimientos Algorítmicos. PRP: Pruebas sobre Resolución de Problemas.. Al comparar las dos metodologías didácticas con la tradicional: la primera metodología experimental produjo mejores rendimientos que la segunda en el aprendizaje de conceptos y estructuras conceptuales, ambas superan a la tradicional, no se encontraron diferencias en los demás campos. Sólo la primera obtuvo diferencia significativa en el aprendizaje de procedimientos algorítmicos. En rendimiento en resolución de problemas y en la actitud hacia las Matemáticas no se hallaron diferencias. Al acabar el proceso instructivo se produce un nivel de cambio conceptual análogo en los dos grupos experimentales superior al grupo de metodología expositiva tradicional. Dos meses después entre los dos grupos experimentales se produce una diferencia a favor del primero y disminuye la que existía entre el segundo y el de control. En interacción entre metodologías y características de los alumnos, la segunda tiende a favorecer a las mujeres en su aprendizaje a corto plazo, a los hombres la primera; a los alumnos con actitud positiva le favorece más la segunda; a los de un nivel de instrucción previa bajo, les favorece más las tradiciones, en el aprendizaje a corto plazo de procedimientos algorítmicos, en los de nivel medio y alto influyen más las dos metodologías experimentales.

Propuesta de evaluación en Física y análisis de la evaluación habitual.

Establecer el perfil y características que deberá poseer un sistema evaluador para ser coherente con nuestro modelo de enseñanza y contrastar si de acuerdo con la hipótesis, tales características estan ausentes de la práctica evaluadora habitual. No determinada el número de alumnos y profesores de Enseñanza Medias y del ciclo superior de EGB. Se aborda el aspecto de la evaluación desde la perspectiva del modelo de enseñanza por investigación, el punto de vista, desde el que se va a realizar este análisis, será esperar que el sistema de evaluación que se realiza habitualmente en las clases de Física y Química no se utiliza como instrumento para fomentar el aprendizaje significativo y afecta negativamente a las actitudes de alumnos y profesores. Las interrogantes fundamentales que orientan la investigación son: ¿qué características debera tener un proceso de evaluación para ser coherente con los hallazgos actuales de la investigación educativa sobre el aprendizaje y la enseñanza de la Física y la Química? ¿En qué medida la evaluación habitual posee las características que debería tener para impulsar el aprendizaje significativo?; ¿contribuirá el sistema de evaluación propuesto a impulsar y mejorar el proceso de aprendizaje, ayudando al cambio conceptual, metodológico y actitudinal de profesores y alumnos?. La evaluación habitual en Física y Química. Se utiliza, en general, como actividad destinada a constatar el éxito o fracaso al final del desarrollo de una cierta cantidad de materia, en vez de como instrumento para impulsar el aprendizaje (evitando que éste llegue a ser significativo) y mejorar la enseñanza. Los exámenes habituales incluyen solamente actividades que permiten un aprendizaje repetitivo. Los resultados de las evaluaciones habituales no son indicadores de si se ha producido o no aprendizaje significativo, y en particular, las calificaciones se ven afectadas por el denominado 'efecto halo'. Las concepciones y expectativas de los profesores ante la evaluación y sus resultados están alejados de las orientaciones actuales sobre la enseñanza y aprendizaje. El sistema de evaluación empleado no contribuye a aumentar el interés, ni a generar una actitud positiva de los alumnos hacia el aprendizaje de la Física y Química.

Investigación sobre la introducción de la electrónica-microelectrónica en los currícula de las áreas de Ciencias de la Naturaleza y de la Tecnología de la Educación Secundaria Obligatoria.

A/ Resaltar la problemática de la didáctica de la electrónica/microelectrónica en sus diversas manifestaciones (programas, alumnos/as, profesores/as, materiales curriculares). B/ Proponer una vía para el aprendizaje de la Electrónica/Microelectrónica en la Enseñanza Obligatoria. 107 profesores y 1265 alumnos de EGB y BUP. Se han formulado 5 hipótesis. La investigación se ha llevado a cabo en dos fases: A/ Revisión bibliográfica sobre el tema; además se han detectado mediante cuestionarios ad hoc las opiniones del profesorado sobre la enseñanza/aprendizaje de la Electrónica/Microelectrónica y se ha investigado sobre las actitudes de los/as alumnos/as hacia esta materia. B/ Se han diseñado diferentes módulos-piloto (materiales electrónicos sencillos y programas-guía). Tales módulos, diferenciados para los ciclos de la ESO son: 1. Primer Ciclo: 1.1. Alarmas (iniciación a la Electrónica Analógica). 1.2. Puertas lógicas (introducción a la Electrónica Digital). 2. Segundo Ciclo: 2.1. Electrónica Elemental con dispositivos semiconductores. 2.2. Modulo experimental sobre semiconductores. Cuestionarios mixtos de preguntas con respuesta libre y elección de respuesta, pretest. Pruebas no paramétricas; Kruskal-Wallis, Friedman, Chi-cuadrado de Pearson, Kolmogorov-Smirnof, Spearman, coeficiente de contingencia y prueba de los signos. Subprogramas para ordenador; Frequencies, Crosstabs y NPAR. Tablas estadísticas, gráficos. Los resultados obtenidos han verificado las cinco hipótesis. Las opiniones del profesorado sobre la enseñanza de la Electrónica/Microelectrónica coinciden en que estas materias 'no se imparten' o están relegadas a un 'segundo plano'. Como causas, señalan la escasa formación científica del profesorado y los programas sobrecargados. Para introducir estas materias se considera que la edad idónea es 14-16 años. Las actitudes e intereses del alumnado hacia la Electrónica/Microelectrónica son debidas a cuestiones de tipo cotidiano y de actualidad. Sus gustos por actividades prácticas se inclinan hacia lo espectacular y novedoso. La variable sexo propicia diferencias cualitativas en los intereses: los chicos se inclinan por la Electricidad y Electrónica, y las chicas por las Ciencias Naturales. El interés de los estudiantes decrece a medida que avanza la escolaridad. Aunque el alumnado piensa que los programas son prácticos, mantienen recelos sobre su aplicación al mundo laboral. Los ensayos con los módulos-piloto han puesto de manifiesto que respecto a: A/ La Electricidad, los alumnos no poseen un modelo mental adecuado de corriente eléctrica. B/ La Electrónica, tienen un nivel muy bajo de conocimientos. Los módulos de aprendizaje desarrollados producen un cambio conceptual en el alumnado en grado aceptable y significativo.

Eficacia didáctica de una metodología en el diseño de unidades didácticas de Física con ordenador.

1. Diseñar y evaluar una metodología encaminada a la obtención de cambios conceptuales que utiliza como medio didáctico el ordenador personal. 1.1. Diseñar unidades didácticas de Física que incluyen la contrastación experimental con el ordenador en tiempo real. 1.2. Recoger información que permita al profesorado conocer los errores conceptuales más frecuentes en el alumno. 1.3. Evaluar la eficacia didáctica de las unidades didácticas diseñadas. 1.4. Estudiar si existe algún tipo de alumno más beneficiado por esta metodología. Dos tipos de muestras del Instituto de Bachillerato Mariana Pineda de Madrid (1989-1991): A/ Dos grupos de alumnos de segundo de BUP. B/ Dos grupos de alumnos de COU. Se han formulado 4 hipótesis nulas. Los conceptos elegidos han sido calor y temperatura, desarrollados en 4 lecciones monoconceptuales. El ordenador se utiliza como herramienta de laboratorio que se integra en un sistema multimedia de instrucción. Se trata de promover el cambio conceptual (variable dependiente) del alumno a partir de la contrastación de sus ideas previas con la experiencia. Y para medirlo se emplea un diseño pretest-posttest a partir de una encuesta, validada previamente. Además, se ha realizado un estudio comparativo entre alumnos de segundo de BUP que estudian el tema según un enfoque constructivista y alumnos de COU que realizan experiencias tradicionales de laboratorio. En el caso de segundo de BUP, también se ha recogido información sobre el rendimiento académico, actitud hacia la Física, destrezas científicas y desarrollo cognitivo. Encuesta de exploración de las ideas previas de los alumnos relativas al calor y la temperatura, pruebas de homogeneidad, encuesta tipo Likert, U de Mann-Whitney, 7 cuestiones de respuesta libre, test de probabilidades de Longeot, cuestiones del test de Dillashaw y Okey, prueba diseñada ad hoc, etc. Porcentajes, coeficiente de concordancia de Kendall, coeficiente de Spearman. Mejora total en más del 50 por ciento de los alumnos del grupo experimental (BUP y COU) en la asimilación de las variables que influyen en los procesos de intercambio de energía en forma de calor y entre un 40-50 por ciento en la comprensión de los conceptos de calor y temperatura, carácter intensivo y equilibrio térmico. En los conceptos explorados exclusivamente en COU, se da una mejora total de más del 50 por ciento en la consideración de la temperatura como característica del estado del cuerpo. Las cuestiones relativas a la conducción del calor, modelo cinético y gráficos de calentamiento muestran mejoras parciales. No se encuentran diferencias significativas en los cambios conceptuales sufridos por los grupos. Aunque los alumnos con razonamiento concreto, con peor rendimiento académico y poco interesados obtienen mayores cambios con una metodología constructivista basada en el trabajo en grupos.

Iniciación a la Física en el marco de la teoría constructivista.

Estudiar los esquemas alternativos de los alumnos de la muestra sobre los siguientes campos: introducción a la energía, energía eléctrica y energía térmica. Elaborar unidades didácticas utilizando la idea de energía como hilo conductor para el desarrollo de la Física en la ESO. Experimentar los materiales diseñados en condiciones reales de aula. Evaluar la validez del currículum propuesto, tanto en su lógica interna como en su adecuación a los alumnos, así como la eficacia del proceso; evaluar el cambio conceptual experimentado por los alumnos y su persistencia a lo largo del tiempo; evaluar el avance que experimentan a lo largo del proceso; evaluar el grado de aceptación de los materiales y el posible cambio de actitud de los alumnos hacia el estudio de la Ciencia. 220 alumnos de segundo de BUP de los IB Rey Pastor y Mariana Pineda de Madrid. La metodología de la investigación se ha desarrollado dentro del marco teórico de la investigación-acción, que se caracteriza por una práctica social reflexiva, donde no se distingue entre la práctica que se investiga y el proceso de investigación de esa práctica. El trabajo se ha desarrollado en 4 fases: A) Recogida de datos sobre esquemas conceptuales de los alumnos, actualizacion bibliográfica sobre los esquemas conceptuales, diseño de pruebas, detección de los esquemas conceptuales; B) Diseño de materiales: diseño de la unidad didáctica. C) Experimentación en el aula: poner en cuestión las ideas de los alumnos haciéndoles discutirlas en equipos, verificar experimentalmente dicho comportamiento, contrastar sus hipótesis de partida con los resultados obtenidos, promover situaciones en que los estudiantes aplican y reafirman sus nuevas ideas. D) Evaluación: medida y persistencia del cambio conceptual, nivel de conocimientos adquiridos, aceptación del método de enseñanza por los alumnos. Entrevistas individuales, prueba actitudinal, observación externa, análisis de los cuadernos de clase, grabaciones en audio y vídeo. Porcentajes, esquemas, tablas de resultados. Se ha observado una mejora conceptual en más de la mitad de los alumnos en ideas como conservación de la intensidad de corriente en circuitos y en las variables que influyen en los procesos de calentamiento. Respecto a aquellos conceptos sobre los que un porcentaje apreciable de alumnos, al comienzo del estudio, ya tenían ideas aceptables, se ha observado que al finalizar el proceso son más de dos tercios los que tienen una vision más próxima a la defendida por la Ciencia. Esto ha ocurrido con la aplicación del principio de conservación de la energía a cualquier transformación, con el carácter intensivo de la temperatura y con su constancia en los cambios de estado. Respecto a las actitudes se ha observado que el cambio actitudinal ha sido muy favorable. En una gran mayoría los alumnos se encuentran satisfechos con la metodología de trabajo en el aula y reconocen las relaciones de lo aprendido con el mundo cotidiano. Las opiniones más críticas con la metodología no superan en ningún caso el 20 por ciento.

Enseñar a comprender : diseño y valoración de un programa de instrucción para formar a los profesores en la enseñanza de estrategias de comprensión de las ideas principales en el aula.

1. Diseñar, aplicar y valorar un programa de entrenamiento en comprensión de las ideas principales de los textos dirigido a profesores, pero cuyos efectos se reflejen en la mejora de la comprensión de los alumnos de final del Ciclo Medio y Ciclo Superior de la EGB. 2. Probar que el método de instrucción directa es un medio eficaz para instruir al profesorado en estrategias de comprensión. 3. Evaluar los efectos de la aplicación del programa en los alumnos. 4. Plantea una hipótesis general. Estudio 1: 26 profesores de sexto, séptimo y octavo de EGB de las áreas de Ciencias Sociales, Ciencias Naturales y Lenguaje de colegios de áreas periféricas a Madrid. Estudio 2: 590 alumnos (un grupo experimental y un grupo control). Estudio 3: 104 sujetos que habían participado en el estudio 2. 1. La parte teórica presenta: capítulos 1 y 2 que son una revisión de las distintas posiciones teóricas con respecto a la comprensión de la lectura en general, y del procesamiento de la información importante del texto en particular. Capítulos 3 y 4 que son un análisis de la materialización que las prescripciones teóricas han tenido en distintos programas de intervención y de los factores que contribuyen a la efectividad de la instrucción. 2. La parte empírica desarrolla el método de instrucción directa en 3 estudios diferentes: Estudio 1: análisis de la efectividad del programa de instrucción en los profesores. Estudio 2: análisis del programa de entrenamiento sobre los alumnos utilizando pruebas colectivas. Estudio 3: análisis del programa sobre una submuestra de alumnos utilizando una entrevista estructurada. La variable independiente es el programa de instrucción y las variables dependientes difieren segun el estudio. Batería IDEPA, pruebas de evaluación (de comprensión, motivacionales, de actitudes). Tablas estadísticas, diagramas de barras y circulares, puntuaciones post-entrenamiento. Resultados globales: 1. El programa de entrenamiento ha servido para potenciar un cambio conceptual en los profesores tanto con respecto al tipo de estrategias que intervienen en el proceso de comprensión de la información importante, como a la forma de llevar a cabo el tipo de instrucción en el aula. 2. Los alumnos del grupo experimental alcanzan mejor rendimiento que los del grupo control. 3. El programa de instrucción es más idóneo aplicarlo a los cursos de séptimo y octavo de EGB. 4. Los resultados obtenidos no apoyan algunas de las hipótesis de partida. 5. Los datos muestran que la representación jerárquica de las ideas del texto es un requisito fundamental para establecer los niveles de importancia textual de las ideas, y es útil para identificar la idea principal. (Consultar los resultados parciales tanto de la parte teórica como de la experimental en la propia investigación).

Bases psicopedagógicas para la elaboración de un currículo de Ciencias (12-16 años).

Estudiar determinados fundamentos psicopedagógicos para la elaboración de un currículum de Ciencias (12-16 años), con énfasis en la comprensión de la Química, coincidente, en parte, con la filosofía explicitada en el Diseño Curricular Base. Analizar los puntos fuertes y débiles de los modelos que más influyen en la enseñanza de la Ciencia, concretamente el modelo de Piaget y el constructivista. Proponer un modelo alternativo integrador basado en la construcción del pensamiento causal, para analizar el nivel de conocimientos previos y de desarrollo que poseen en Química los alumnos de 12-16 años. Este trabajo, básicamente teórico, está fundamentado en los criterios de sus autores, complementados con un estudio bibliográfico de importantes trabajos e investigaciones relacionados con la comprensión de la Ciencia y más específicamente, sobre las concepciones alternativas de los alumnos, el cambio conceptual y la incidencia del pensamiento causal. Las variables, relacionadas con el rendimiento en Química, utilizadas son: variables psicológicas, pensamiento formal, capacidad mental, dependencia-independencia de campo, razonamiento espacial, sexo, conocimiento previo. Variables instruccionales: estilos de enseñanza, instrucción del pensamiento formal, análisis de textos. Tareas. Tablas, figuras, organigramas. En la primera parte de la investigación se describen y analizan comparativamente los modelos de comprensión de la Ciencia (pensamiento formal de Piaget, enfoque de las concepciones alternativas y pensamiento causal). En la segunda parte, dedicada específicamente a la comprensión de la Química, se estudian 3 núcleos conceptuales que se proponen como básicos en dicha disciplina: la naturaleza discontinua de la materia, la conservación y la cuantificación de relaciones. Se incluye un estudio de variables psicológicas e instruccionales relacionadas con el rendimiento en Química. También se aporta una serie de tareas utilizadas para investigar determinadas concepciones de los alumnos, en relación con los núcleos conceptuales.

La comprensión de la Química en la adolescencia.

1. Identificar y jerarquizar las principales dificultades de comprensión que la naturaleza corpuscular de la materia, la conservación de propiedades no observables y las leyes proporcionales básicas de la química, plantean a los alumnos, partiendo de las diferencias entre las teorías científicas que se les enseñan y las propias teorías implícitas mantenidas por los alumnos, así como de la influencia de ciertas variables que pueden afectar a la comprensión. 2. Planteamiento de objetivos específicos en cada núcleo conceptual. Para cada investigación se seleccionan 4 grupos de alumnos adolescentes y varios grupos de alumnos universitarios, de centros y universidades públicas con diferentes conocimientos en química. Los alumnos adolescentes son un grupo de 7/8 de EGB, otro de 1/2 de BUP y dos de 3 BUP/COU con distinta instrucción científica (ciencias-letras). Se incluyen dos grupos de universitarios, uno de expertos y otro de novatos. Realizan 3 investigaciones, una para cada núcleo conceptual, con muestras diferentes. Diseñan una serie de cuestionarios con problemas y tareas, donde, los items son preguntas de elección múltiple. 20 cuestionarios, bateria de problemas. 1. Pocos progresos en la comprensión de la química durante la adolescencia. Las teorías implícitas de los alumnos sobre la materia y su composición apenas se modifican. 2. Las mayores dificultades de aprendizaje están relacionadas con la comprensión y el uso de la teoría corpuscular. En primer lugar, los alumnos apenas utilizan esta teoría de modo espontáneo. En segundo lugar, los alumnos utilizan los conocimientos escolares de química con más facilidad en contextos científicos y no generalizan a situaciones cotidianas. Y además, el significado que atribuyen a las partículas es diferente del que tiene en la teoría atómico/molecular. 3. Una enseñanza de la química basada en el cambio conceptual debe estar dirigida a presentar la teoría corpuscular como un modelo alternativo y diferenciado de las teorías implícitas de los alumnos. El cambio conceptual sólo es posible en el marco de las teorías y no de los conceptos aislados..

Un desarrollo curricular de la física centrado en la energía.

Diseñar los materiales didácticos correspondientes al estudio de la Energía Mecánica y su posterior experimentación en un contexto escolar normalizado, utilizando una metodología de aula inspirada en la teoría constructivista del aprendizaje. Estudiar la evolución conceptual de los alumnos, su capacidad de resolver problemas y si se produce una actitud positiva hacia el aprendizaje de la Ciencia. Analizar, desde una perspectiva cognitiva, la interacción de las diferencias individuales (sexo, nivel de desarrollo de razonamiento verbal y nivel de razonamiento de la aptitud numérica) sobre la respuesta de los sujetos al proceso de enseñanza-aprendizaje. Alumnos de segundo de BUP (84 en el grupo experimental, 35 en el de control y 57 en el estudio piloto previo) con un nivel socioeconómico medio-alto de dos centros urbanos de Madrid. Se lleva a cabo en 4 fases: preliminar (1992-93), experimental piloto (1993-94), experimental (1994-95) y evaluativa. En ellas se diseñan los materiales didácticos a partir de los contenidos de Física de segundo de BUP, coincidentes con la actual propuesta oficial para la ESO, y en torno al concepto estructurante de energía. Se observa el desarrollo de los alumnos en el aula, evaluando su proceso de aprendizaje mediante técnicas cualitativas y cuantitativas. Se detectan las actitudes de los alumnos hacia los materiales y la metodología de investigación y se verifica la persistencia del cambio conceptual producido. Observación de los cuadernos de los alumnos, encuesta de lápiz y papel de formato cerrado. Tablas de frecuencia, coeficiente de correlación de Spearman, escala ordinal. La metodología y los materiales didácticos, aceptados por los alumnos, han producido en éstos un cambio conceptual significativo para los esquemas diferenciación fuerza-energía, relación fuerza-movimiento en trayectorias rectas y diferenciación posición-velocidad, y una mayor eficacia en la resolución de dos de los tres problemas planteados. El cambio conseguido ha persistido en el tiempo. En cuanto a la influencia de las diferencias individuales, hay una correlación significativa entre el cambio conceptual y el nivel de razonamiento abstracto, pero no hay correlación para el nivel de razonamiento verbal ni para el sexo. Los resultados obtenidos pueden apoyar una corriente de investigación encaminada a relacionar la Didáctica de las Ciencias con la Psicología de la Educación, y a favorecer las siguientes propuestas: 1.Introducción de conceptos como eje para desarrollar el currículo de Ciencias. 2.Asunción de un modelo constructivista del aprendizaje. 3.La metodología de trabajo en el aula como un compromiso entre varias orientaciones. 4.Tener en cuenta la relevancia de las diferencias individuales.

Constructivismo y enseñanza de las ciencias : aplicación al estudio de la nutrición humana en Educación Secundaria Obligatoria.

Aplicación de los planteamientos del aprendizaje constructivista a la enseñanza de la nutrición humana en la enseñanza obligatoria, centrada en tres aspectos: diagnóstico de los conocimientos previos, elaboración de una propuesta de enseñanza sobre éste tema y análisis de su incidencia en el cambio conceptual de los alumnos. Plantear alternativas tendentes a la mejora de la práctica educativa, aportando algunas reflexiones relativas a la utilización del constructivismo como modelo para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias en los niveles obligatorios. El autor plantea cuatro hipótesis de trabajo con cuatro diseños para su contrastación y cuatro muestras diferentes. La población utilizada para realizar la exploración corresponde a aquellos niveles escolares en los que se aborda el estudio de la nutrición (sexto y octavo de EGB y primero y segundo de BUP), complementados, en algunos casos, con grupos de alumnos de Magisterio (ciencias). Elaboración de un amplio marco teórico en el que se abordan las cuestiones referidas a las bases teóricas del constructivismo y la forma en la que se contempla la enseñanza de la nutrición en el currículo de la enseñanza obligatoria; después se plantean las hipótesis de trabajo y la metodología seguida para su contrastación (instrumentos de recogida de información, entrevistas, cuestionarios, mapas conceptuales, posters, cuadernos de trabajo, informes, etc.). Recogida de información a través de distintas fases; ensayo previo, cuestionario inicial, estudio piloto y cuestionario definitivo; categorización de las respuestas; establecimiento de resultados y conclusiones. 1. La metodología empleada para explorar las concepciones de los alumnos ha resultado efectiva, particularmente para detectar esquemas y modelos conceptuales; 2. Las concepciones de los alumnos se organizan según diversos grados de articulación: concepciones puntuales, esquemas conceptuales y modelos conceptuales; 3. La enseñanza habitual no consigue que la mayoría de los alumnos lleven a cabo un aprendizaje adecuado de los conocimientos científicos objeto de estudio, predominando, la elaboración de concepciones puntuales, esquemas y modelos conceptuales que no se conrresponden con dicho conocimiento; 4. Los resultados obtenidos muestran que, en cada uno de los niveles explorados, el porcentaje de concepciones correctas es muy reducido; 5. La enseñanza basada en el modelo constructivista contribuye favorablemente a que una amplia mayoría de alumnos logre el aprendizaje de los aspectos básicos de la nutrición y construya modelos conceptuales adecuados desde el punto de vista científico; 6. El tipo de aprendizaje realizado con los alumnos, implica un proceso de modificación de los conocimientos previos que, según los casos, consisten en su reestructuración parcial o total; 7. La enseñanza basada en el constructivismo produce aprendizajes que se muestran estables a corto y medio plazo, aprendizaje de mayor calidad, influye positivamente en el interés de los estudiantes hacia las clases de ciencias; 8. La propuesta didáctica desarrollada contiene diversos elementos que favorecen el aprendizaje significativo de los aspectos fundamentales de la nutrición humana; 9. El estudio de la nutrición humana en octavo de EGB requiere el establecimiento de un nivel de diferenciación conceptual elemental y la adopción de un enfoque globalizador de la enseñanza; 10. En el contexto educativo actual, resulta viable el desarrollo de propuestas de enseñanza basadas en el constructivismo. En la medida en que la investigación se vaya consolidando, el constructivismo podrá constituirse como nuevo modelo de enseñanza, capaz de dar solución a muchos de los problemas que, en la actualidad, plantea la enseñanza-aprendizaje de las ciencias.

Diseño, puesta en práctica y evaluación de un modelo didáctico con enfoque constructivista para la enseñanza de la Física en el nivel universitario.

Diseñar un modelo didáctico constructivista para la enseñanza de la Física en la Universidad que promueva el cambio conceptual, metodológico y actitudinal. Han sido estudiados 100 estudiantes de Ciencias Químicas de la Universidad de Burgos de 18 años. Se han desarrollado cuatro unidades didácticas sobre el electromagnetismo y se han comparado los rendimientos producidos por la metodología constructivista con los producidos por la expositivo-habitual en tres campos de aprendizaje: hechos-conceptos-principios, habilidades intelectuales en el ámbito de la investigación científica y estrategias cognitivas en la resolución de problemas. También se ha averiguado si la metodología interacciona con cuatro características de los alumnos: sexo, estudios previos, nivel de inteligencia y capacidad de razonamiento. Por último, se compara el nivel de cambio conceptual entre las metodologías entendido como el número de concepciones erróneas superadas. Han sido utilizados tests 'ad hoc', siendo medidas las siguientes variables: conceptos, habilidades en investigación analítica y resolución de problemas. Paquete informático: SPSS. Comparados los rendimientos producidos por la metodología con enfoque constructivista propuesta con los que produce la tradicional, se reflejan diferencias significativas al 95 por ciento a favor del grupo experimental entre las medias de las siguientes variables: a) rendimento en el aprendizaje de las habilidades intelectuales que caracterizan los procesos de la investigación científica a la mitad y al final de la experimentación; b) rendimiento en el aprendizaje de estrategias cognitivas en la resolución de problemas a la mitad de la experimentación; c) rendimiento en el aprendizaje global a la mitad y al final de la experimentación. Por otra parte, se observa que no existen interacciones entre las metodologías y las variables sexo, estudios previos de la Física de COU, nivel de inteligencia general y grado de razonamiento mecánico del alumno. Por último, el grupo que siguió la metodología experimental presentó un nivel de superación de las concepciones erróneas significativamente superior al que presentó el grupo que utilizó la metodología expositiva tradicional. Sin embargo, a pesar de evolucionar muchas concepciones previas erróneas hacia las aceptadas científicamente, incluso en alumnos que siguieron la metodología con enfoque constructivista, persisten importantes errores conceptuales. La metodología con enfoque constructivista produce un mayor aprendizaje que la tradicional en los campos analizados. No interacciona con las variables sexo, estudios previos, nivel de inteligencia general y grado de razonamiento mecánico. El nivel de superación de los conceptos previos erróneos es significativamente superior al que produce la metodología expositiva-habitual.

Concepciones erróneas en los museos de Historia : una evaluación en el Museo y Parque Arqueológico Cueva Pintada.

Monográfico con el título: 'Patrimonio y Educación'. Resumen basado en el de la publicación

Problemas con los problemas. Por una nueva aritmética en clase

La dificultad de los alumnos españoles en la resolución de los problemas aritméticos requiere un cambio conceptual y metodológico. El objetivo de artículo es reflexionar sobre ciertos aspectos de los problemas que presentan los libros de texto y analizar el modo en que los alumnos aprenden a resolverlos. La solución para el autor está en el esfuerzo conjunto que maestros, expertos y editores deben hacer para conectar los problemas con la vida real e impulsar el desarrollo de la competencia matemática.