Animaciones y simulaciones en las clases de ciencia

La problemática relacionada con los sentidos de enseñar ciencias y cómo enseñarla resulta recurrente en publicaciones y trabajos de investigación, no obstante resta mucho aún por avanzar. En este sentido, los aportes de las teorías constructivistas y cognitivistas del aprendizaje y, simultáneamente, la revalorización de la incorporación en las prácticas de enseñanza de enfoques CTS (ciencia, tecnología y sociedad), que den cuenta de problemáticas complejas globales y locales, ha permitido la consolidación de nuevas trayectorias para recorrer tanto en lo que refiere a las prácticas de enseñanza y de aprendizaje como en materia de investigación educativa. 

Asimismo, las amplias posibilidades de acceso a dispositivos y recursos tecnológicos redefinen los escenarios en que se desarrollan las clases de ciencia y las relaciones que entre los diferentes actores, promoviendo –o no - la revitalización de las prácticas de enseñanza y otorgando nuevos sentidos a los aprendizajes. Tal como hemos venido trabajando en este posgrado, qué enseñar y cómo hacerlo se redefinen a la luz de la mediación tecnológica deviniendo en relaciones complejas, multifacéticas, contextualizadas y dinámicas.

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No obstante, las clases de ciencia suelen responder a modelos de transmisión lineal del conocimiento centrados en los docentes. Se organizan a partir de la exposición teórica de los conceptos relevantes y la aplicación de los mismos a la resolución de ejercicios y problemas. Se suele incluir la realización de trabajos prácticos experimentales guiados, que permiten ilustrar algunos de los conceptos teóricos ya presentados. Las limitaciones físicas y temporales dejan poco espacio al debate y la discusión, y mucho menos a la realización de experiencias pedagógicas que den cuenta de los modos reales en que se produce el conocimiento científico.

Este tipo de prácticas, reproducen el supuesto de que se puede aprender por acumulación, que saber consiste en la verbalización más o menos literal de enunciados y definiciones y en la resolución de problemas estereotipados. Estas prácticas educativas suelen limitarse a la transmisión de conceptos abstractos, cosificados y ahistóricos que en nada responden a preguntas que los alumnos se formulan sobre su entorno real. Supuestamente, se contestan en las clases preguntas que “se hace la ciencia”, pero esa ciencia no es ni la actual, ni la que pueda identificarse con fenómenos cotidianos (Galagovsky: 2005, 18). Los problemas que se abordan suelen presentarse en forma aislada del contexto real, admitiendo una única alternativa de resolución. Yunta et al. (2012, 144) explican que estos “problemas se limitan a plantear una situación que el alumno, con un mero acto de reconocimiento, es capaz de trasladar a un algoritmo y encontrar así su solución, no favorecen el proceso de aprendizaje, ya que generan dificultades para transferir el propio conocimiento a nuevas experiencias”. 

Romper con estos modos y prácticas supone favorecer procesos analíticos y reflexivos, desarrollados en varias etapas de forma secuencial e iterativa, en las que los estudiantes puedan responder individual y/o colectivamente a las preguntas que surgen a lo largo del proceso, hasta encontrar posibles soluciones para el problema planteado (Yunta et al.: 2012, 145). Y es aquí donde la inclusión de la tecnología acerca nuevas y enriquecedoras opciones. Briones et al. (2008, 171) afirman que

“(…), proponer experiencias pedagógicas mediatizadas por distintos dispositivos tecnológicos, requiere rupturas con los modos de hacer vigentes del profesor universitario. Generar estrategias y actividades para construir un entorno cooperativo incorporando nuevas tecnologías, puede constituirse en un reto e incluso en una situación de conflicto en la práctica pedagógica universitaria, ya que cuando usamos tecnologías ellas también nos usan, llegando a condicionar y / o transformar nuestras prácticas.”

 

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 Cabero Almenara (2007, 9) afirma que las TIC pueden ser de gran utilidad para la transmisión de los contenidos teóricos científicos al facilitar el acceso a la información, la presentación de la misma en diferentes soportes y sistemas simbólicos, la construcción e interpretación de representaciones gráficas, el desarrollo de modelos explicativos  y el trabajo con sistemas expertos.

En particular, son de destacar recursos digitales tales como las animaciones y los simulaciones, que enriquecen tanto cuestiones de índole práctica –permitiendo el acceso a la puesta en juego de experiencias que por limitaciones en el acceso a los recursos no se podrían realizar-, así como de carácter metodológico: selección y control de variables, desarrollo de la abstracción de forma tal que sea posible interactuar permanentemente entre el plano macroscópico, el submicroscópico y el simbólico, organización de los resultados en tablas y gráficos, interpretación de los mismos y construcción de modelos explicativos coherentes con el marco teórico de referencia.

Cadile y Vermouth (2005) reconocen que una realidad observable en el aula de ciencias es la dificultad que presentan los alumnos en temas que requieren procesos de abstracción, y, en contrapartida, proponen la inclusión de las TIC como dispositivos capaces de mejorar la interpretación del dinamismo molecular. Por su parte, Daza Pérez et al. (2009, 321) concluyen que

“(…) el uso de las TIC en el aula permite que los alumnos complementen otras formas de aprendizaje utilizadas en la clase, mejoren la comprensión de conceptos difíciles o imposibles de observar a simple vista o en los laboratorios escolares, usen representaciones para desarrollar proyectos escolares con compañeros y profesores, trabajen y manipulen, por ejemplo, moléculas en tres dimensiones o todo tipo de sustancias en laboratorios virtuales, etc.”  

De esta manera, la inclusión de las TIC amplía la oportunidad de superar el trabajo exclusivo con códigos verbales, y pasar a sistemas audiovisuales y multimediales (Cabero Almenara: 2007, 3). Explican Daza Pérez et al (2009, 323) que

“El uso de la multimedia, acompañadas de un programa guía de actividades adecuado, favorece que la información no se presente a los alumnos de manera expositiva, sino en un entorno abierto de aprendizaje en el que se promueva que sean ellos mismos quienes construyan su propio conocimiento, mediante la indagación, la resolución de problemas, los razonamientos hipotético-deductivo e inductivo y el trabajo cooperativo entre compañeros.”

La utilización de este tipo de recursos implica reconocer los mismos como medios para promover procesos de aprendizaje que involucren una deconstrucción y reconstrucción significativa y colaborativa de los conocimientos científicos. No reemplazan de ninguna manera a los docentes ni al trabajo experimental, sino más bien permiten ampliar las experiencias activas con ideas y problemas científicos dinámicos. (Raviolo: 2010, De Borbón: 2014). La integración de este tipo permitiría migrar desde los modelos tradicionales de aprendizaje de las ciencias basados en la transmisión de conocimiento a modelos fundados en la construcción colectiva de conocimientos, de esta forma los estudiantes e configurarían como agentes activos de sus aprendizajes y los docentes acompañantes cognitivos en la construcción y apropiación de conocimientos. 

ACTIVIDAD DE DISCUSIÓN

Para reflexionar y compartir en el Foro "Simuladores y animaciones en las clases de ciencia"

¿Podríamos identificar algunas experiencias de aula -como estudiantes y/o como docentes - en la que hayamos utilizado este tipo de recursos?

¿Cuáles consideramos son los mayores aportes de su inclusion? ¿Cuáles los obstáculos y/o limitaciones asociados que debemos tener en cuenta al momento de planificar este tipo de actividades?

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Referencias bibliográficas:

Briones, S. et al. (2008). Espacios de interactividad para la práctica pedagógica universitaria.  Pixel-Bit: Revista de Medios y Educación 33,165 - 172.  

Cabero Almera, J. (2007). Las TIC en la enseñanza de la química: aportes desde la tecnología educativa. En Bodalo, A. et al. Química: vida y progreso. Murcia: Asociación de químicos de Murcia. [Fecha de consulta: 23/11/2012]. Recuperado en: http://tecnologiaedu.us.es/cuestionario/bibliovir/jca16.pdf  

Cadile, M. S. y Vermouth, N. T. (2005). Aplicación de recursos informáticos para la visualización del funcionamiento de los sistemas reguladores de pH. En.  I Congreso en Tecnologías de la Información y Comunicación en la Enseñanza de las Ciencias. [Fecha de consulta: 22/11/2013]. Recuperado en: http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/18954  

Daza Pérez et al. (2009). Experiencias de enseñanza de la física y la química con TIC. Educación Química 1 (1), 320 - 329. [Fecha de consulta: 06/04/2013]. Recuperado de: http://www.montenegroripoll.com/Artigos/revista_mexicana_2009.pdf 

De Borbón, L. (2014). Título: Modelos mentales de reacciones químicas. Su construcción en un curso de ingreso que utiliza un entorno virtual de enseñanza y aprendizaje (Tesis de Maestría). Córdoba: Universidad Nacional de Córdoba. [Fecha de consulta: 06/05/2014]. Recuperado en: https://drive.google.com/file/d/0BwCkvuECPQdlclh5aGdFYy1naVE/edit?usp=sharing

Galagovsky, L. (2005). La enseñanza de la química Pre-Universitaria: ¿qué enseñar, cómo, cuánto, para quiénes?. Revista Química Viva 1 (4). [Fecha de consulta: 13/04/2013]. Recuperado en: http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/v4n1/galagovsky.pdf

Pérez, T. (2014). Título: Entornos virtuales de enseñanza y aprendizaje como complemento de las clases presenciales: El caso de Introducción a la Química de los Sistemas Biológicos. (Tesis de Maestría). Córdoba: Universidad Nacional de Córdoba.

Raviolo, A. (2010). Simulaciones en la enseñanza de la química. Conferencia VI Jornadas Internacionales y IX Jornadas Nacionales de Enseñanza Universitaria de la Química. Santa Fe: Universidad Nacional del Litoral.  [Fecha de consulta: 14/06/2013]. Recuperado en: http://www.fbcb.unl.edu.ar/eventos/jornadasquimica/files/conferencias/ConferenciaSimulacionesRaviolo.pdf  

Yunta, M., Pérez, L., Benjumea, M. y Plaza, A. (2011). Materiales para el aprendizaje on-line de conceptos básicos de química en el área de ciencias de la salud. RELADA Revista Electrónica de ADA 5 (2), 143 - 149. [Fecha de consulta: 18/01/2014]. Recuperado en: http://polired.upm.es/index.php/relada/article/view/1375