Problemática del Aprendizaje de los Contenidos Escolares en Ciencias

Factores Determinantes del Aprendizaje

El aprendizaje de las ciencias en Educación Primaria (EP) está determinado por diferentes factores (según Samartí): la percepción, las estrategias de razonamiento, el lenguaje, las interrelaciones socioculturales y las emociones.

En este documento, prestaremos especial atención a la percepción y las estrategias de razonamiento.

Capacidades Cognitivas Clave

Las capacidades cognitivas de los alumnos se describen en torno a tres aspectos relevantes para el estudio de la materia:

• La forma en que perciben la realidad.
• Las estrategias de razonamiento que activan cuando establecen relaciones causales.
• Las exigencias para construir nuevas ideas.

No es posible el aprendizaje de los contenidos escolares propuestos sin un tratamiento didáctico adecuado, que básicamente supone establecer niveles de conocimiento progresivo en torno a los objetos y fenómenos propios del estudio de la materia.

Desarrollo Cognitivo por Ciclos en Educación Primaria

Primer Ciclo (Realidad Egocéntrica)

• Percepción de los objetos y fenómenos: Los objetos y fenómenos son como ellos los ven. Perciben los objetos globalmente sin diferenciar las partes del todo. Centran la atención en un solo aspecto de la situación que observan.
• Estrategias de razonamiento: Dan explicaciones circulares o aluden a características intrínsecas de los objetos.
• Construcción de nuevas ideas: Necesitan realizar acciones concretas sobre los objetos para prever el resultado de las mismas.

Implicaciones Didácticas (Primer Ciclo)

Las implicaciones didácticas deben permitir a los niños actuar sobre los objetos y fenómenos que están a su alrededor. Siguiendo a Harlen, se debe:

1. Observar y manipular objetos y materiales utilizando los sentidos.
2. Coleccionar, ordenar y clasificar objetos diversos.
3. Montar y desmontar objetos.
4. Hablar sobre lo que han observado, discutir ideas, etc.

Segundo Ciclo (Avances en Percepción y Razonamiento)

(Se producen cambios notables. Pueden ver los objetos desde otras perspectivas, establecer relaciones y pensar sobre situaciones conocidas)

• Percepción de objetos y fenómenos: Admiten otros puntos de vista. Comienzan a percibir los objetos/fenómenos de modo analítico. Pueden prestar atención a más de un aspecto para explicar situaciones.
• Estrategias de razonamiento: Comienzan a interesarse por el mecanismo de las cosas.
• Construcción de nuevas ideas: Pueden prever el resultado de acciones sencillas. Pueden pensar en un proceso simple que suponga cambios en los objetos al revés (reversibilidad). Toman conciencia de los cambios durante los procesos.

Implicaciones Didácticas (Segundo Ciclo)

En el segundo ciclo, los contenidos y actividades que seleccionemos deben alternar situaciones familiares con otras novedosas y más complejas para que progresen. Para ello se deberá:

• Proporcionar nuevas evidencias sobre objetos y fenómenos familiares que generen otra forma de verlos.
• Realizar observaciones dirigidas a la búsqueda de criterios y procedimientos para organizar y relacionar los datos que se recogen.
• Realizar investigaciones sobre el efecto producido en algún objeto o sistema por el cambio continuo de una variable.
• Proporcionar estímulos para que traten de explicar cómo funcionan las cosas.

Tercer Ciclo (Pensamiento más Complejo y Sistemático)

(Su capacidad para reconocer y poder establecer varias relaciones causales sencillas hace que las estrategias de exploración y las nuevas ideas se amplíen y sean más complejas)

• Percepción de objetos y fenómenos: Muestran menos tendencia a establecer conclusiones precipitadas. Si existen diferencias, admiten que deben ser comprobadas. Pueden analizar los objetos prestando atención a más de un aspecto. Adoptan un enfoque más sistemático.
• Estrategias de razonamiento: Pueden pensar en las posibles etapas de una investigación y preparar un plan de acción. Contemplan y pueden establecer relaciones multicausales.
• Construcción de nuevas ideas: Establecen relaciones lógicas. Pueden hacer representaciones mentales diversas de objetos modificando su identidad o su comportamiento.

Implicaciones Didácticas (Tercer Ciclo)

Las implicaciones didácticas se resumen en plantear situaciones de exploración más complejas y exigentes para el niño, haciendo que participe en el diseño de los procedimientos para dar respuesta a los interrogantes y en la recogida de datos relevantes para confirmar o rechazar ideas previas.

Experiencias e Ideas Previas de los Alumnos

Comprensión de Objeto vs. Material

En relación con semejanzas y diferencias entre objeto y material, los alumnos desde muy pronto reconocen que un objeto deja de ser lo que era al romperse (por ejemplo, un vaso de vidrio).

Los niños hasta los 7-9 años no dan explicaciones basadas en diferencias entre objeto y material. De hecho, antes de los 7 años, para describir objetos les asignan cualidades diferenciadas como el tamaño, el sabor o el color, que pueden corresponder al material.

Las diferentes cualidades que usan pueden agruparse bajo cinco criterios: composición (es de papel), función (sirve para comer), localización (está en la playa), apariencia (tiene brillo), y procesamiento (es natural).

Comprensión de Propiedades Generales

En cuanto a las propiedades generales que utilizamos para identificar la materia, durante la educación primaria se va construyendo el concepto de peso, volumen y temperatura. A los 7 años comienzan a apreciar que cualquier cosa, por pequeña que sea, pesa algo.

A los 9-10 años comienzan a admitir la conservación del peso y volumen en situaciones sencillas como trocear o modelar la plastilina o transvasar líquidos entre dos recipientes distintos, pero no en situaciones complejas como sumergir un sólido en líquido.

El término de temperatura es reconocido por los niños desde pronto, aunque no lo utilicen espontáneamente. Durante la primaria, aunque los alumnos utilizan el termómetro, asocian la temperatura al tipo de material. El 50% de los niños de 12 años creen que la temperatura de un cubito de hielo grande será menor que la de uno pequeño, aunque estén en el mismo congelador.

Comprensión de los Estados de Agregación

Tienen dificultades para reconocer los diferentes estados de agregación, llegando a creer a los 8 años que el aire no pesa o tiene peso negativo. A esta edad tampoco consideran como líquidos y sólidos a los líquidos viscosos o los sólidos en polvo.

El estado gaseoso es el más problemático de comprender.