Estudio teórico sobre la
didáctica de las ciencias naturales
en la ied República del Ecuador
frente al rendimiento en las pruebas
estandarizadas de la última década
Estudio teórico sobre la
didáctica de las ciencias naturales
en la ied República del Ecuador
frente al rendimiento en las pruebas
estandarizadas de la última década
Zenda María Copete Peñalosa
Instituto Latinoamericano de Altos Estudios -ilae-
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esta obra sin permiso expreso del Instituto Latinoamericano de Altos Estudios -ILAE-.
Esta publicación se circunscribe dentro de la línea de investigación Sistemas Sociales y
Acciones Sociales del ILAE registrada en Colciencias dentro del proyecto Educación, equidad
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© Zenda María Copete Peñalosa, 2014
© Instituto Latinoamericano de Altos Estudios -ILAE-, 2014
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Editado en Colombia
Edited in Colombia
Contenido
Resumen
9
Introducción
11
I. Problema
14
II. Pregunta problema
15
III. Objetivos
15
A. Generales
15
B. Especificos
15
Capítulo primero
Contexto
17
I. Importancia de la enseñanza de las ciencias
17
II. Características de la Prueba Saber 11
22
Capítulo segundo
Didáctica de las ciencias
31
I. Qué se entiende por didáctica
31
II. Acerca de la enseñanza de las ciencias
32
III. Estrategias pedagógicas para la enseñanza de las ciencias
36
IV. Relación de las estrategias pedagógicas
con el rendimiento escolar
40
Capítulo tercero
45
Metodología
45
I. Diseño metodológico
45
A. Enfoque explicativo
46
B. Selección de la muestra
47
II. Plan de análisis de datos
47
A. Estadística descriptiva
48
B. Análisis de contenido
49
7
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Capítulo cuarto
Institución objeto de estudio
53
I. Descripción
53
II. Plan de área de ciencias naturales
55
III. Metodología del área
57
A. Propuesta pedagógica
57
B. Plan de aula docentes de secundaria
62
Capítulo quinto
Resultados y análisis de resultados
63
I. Estrategias pedagógicas para la
enseñanza de las ciencias naturales
63
II. Prueba Saber 11
66
III. Puntaje promedio y desviación estándar por asignatura
67
IV. Puntaje promedio y desviación estándar del área
69
Conclusiones
75
I. Generales
75
II. Limitaciones del estudio
77
III. Proyecciones del estudio
78
IV. Recomendaciones
78
Bibliografía
79
Anexos
83
I. Organización de la enseñanza por ciclos.
Colegio República del Ecuador.
Plan de estudios general institucional
83
II. ied República del Ecuador.
Área de ciencias naturales, objetivos por ciclo
86
III. Contenidos y estrategias pedagógicas planteadas por los
docentes del área de ciencias naturales de la ied República
del Ecuador para la educación básica secundaria y media
87
8
Resumen
La educación en Colombia está dando un giro importante puesto que,
dadas las exigencias del contexto inmediato y las políticas educacio-
nales mundiales, ésta debe ser de calidad, para poder brindarle a la
comunidad la posibilidad de desempeñarse eficazmente en los campos
laboral, productivo y social, logros que se podrán medir con el paso del
tiempo, en un mejoramiento de la calidad de vida de las personas.
De acuerdo con lo anterior, en el presente escrito se da una visión
general de la didáctica en la enseñanza de las ciencias naturales en
Colombia, en particular en la Institución Educativa Distrital Repúbli-
ca del Ecuador y cómo estas prácticas han influido en los resultados
de los estudiantes en esta área en las pruebas estandarizadas a nivel
nacional, con el fin de establecer algunas relaciones que se presentan
entre el discurso pedagógico y el rendimiento en dichas pruebas, que
finalmente son las que determinan el acceso de los estudiantes a la
educación superior y la calidad de la educación en los diferentes plan-
teles educativos.
Con este fin, se realiza un estudio y análisis descriptivos, basados en
la documentación acerca de la didáctica en la enseñanza de las ciencias
naturales y, los resultados que han obtenido los estudiantes en ésta
área durante la última década.
9
Introducción
La Ley General de Educación 115 de 1994, propuesta por el Ministerio
de Educación Nacional, concibe ésta como “un proceso de formación
permanente, personal, cultural y social que se fundamenta en una con-
cepción integral de la persona humana, de su dignidad, de sus dere-
chos y de sus deberes”. Partiendo de este concepto es necesario que la
escuela se esfuerce por facilitarle al niño el acceso al conocimiento y le
proporcione las bases para la vida y la transformación de la sociedad.
A partir de esta ley, el ministerio propone su plan decenal de edu-
cación 2006-2015 titulado “La educación que queremos para el país
que soñamos” este, “se define como un pacto social por el derecho a
la educación, y tiene como finalidad servir de ruta y horizonte para el
desarrollo educativo del país en el próximo decenio”, por lo tanto se
constituye como un referente obligatorio de planeación para todos los
gobiernos e instituciones educativas del país.
Para cumplir con las metas allí propuestas, a nivel institucional, es
importante que los docentes comiencen a implementar en el aula, dife-
rentes estrategias pedagógicas que motiven a los estudiantes.
Es necesario enfatizar que la educación de ahora debe enfocarse ha-
cia la formación integral del estudiante, donde se reconozca a la perso-
na como un sujeto de derechos y deberes. Se debe fomentar la autono-
mía, resaltar el trabajo en equipo para el bien de todos, facilitar el acce-
so y apropiación del conocimiento y brindar mayores posibilidades de
aplicarlo en su entorno cotidiano, lo que conllevará a un mejoramiento
en su desempeño académico, a tener mayores oportunidades de acce-
der, permanecer y culminar la educación superior y de esta manera a
mejorar la calidad de vida propia y la de sus familias.
Teniendo en cuenta lo anterior, la enseñanza de las ciencias natura-
les se constituye como un vehículo importante para alcanzar algunas
de las metas planteadas en cuanto al mejoramiento de la calidad de la
11
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
educación en el país, y de esta manera aportar lo correspondiente a las
metas mundiales, a través del desarrollo del pensamiento y de la acti-
tud científica en los estudiantes. Permite una aproximación más crítica
y sistematizada de la realidad, ya que emplea algunos procedimientos
metódicos para explicar con mayor certeza el porqué de las cosas y sus
posibles variaciones. Así mismo, posibilita el desarrollo de la autono-
mía, la cooperación, la libertad, el respeto, la inteligencia, la reflexión
y la creatividad; características indispensables para desempeñarse en
el mundo actual.
El proyecto planteado, se encuentra enmarcado dentro del progra-
ma de maestría en educación, mención en currículo y comunidad edu-
cativa, que actualmente se desarrolla en la Facultad de Ciencias Socia-
les de la Universidad de Chile. Particularmente en lo relacionado con la
mención en currículo, con su relación se busca establecer las metodo-
logías que se utilizan en la ied República del Ecuador para la enseñan-
za de las ciencias naturales y determinar algunas posibles relaciones
que puedan presentarse entre éstas y los resultados de los estudiantes
en esta área en las pruebas estandarizadas a nivel nacional.
Desde la posición del Ministerio de Educación Nacional -men-, se-
gún lo afirmó la ministra de educación María Fernanda Campo, en su
discurso, durante la ceremonia de “Los mejores en educación 2011”. La
calidad de la educación puede definirse como
la oportunidad de reducir las brechas de inequidad que aún separan a muchas
regiones del país de otras; que alejan a las zonas rurales de las urbanas; que
distancian a las poblaciones más pobres y vulnerables, o a las poblaciones
étnicas, diversas o a aquellos niños con necesidades educativas especiales, de
posibilidades reales para transformar sus vidas.
En este sentido de calidad de la educación, Colombia, en los diferen-
tes planes de gobierno y a través del men, desde hace algún tiempo
ha comenzado a implementar algunas acciones, como la ampliación
de la cobertura escolar, apoyo económico para familias de bajos recur-
sos, inversión en infraestructura y dotación a instituciones educativas,
planes de mejoramiento académico para maestros y directivos, planes
de desarrollo y sistemas de evaluación y seguimiento a los programas,
entre otros. Sin embargo, todavía son muchas las cosas que deben im-
plementarse y/o adecuarse para lograr los objetivos que se plantea el
País en cuanto al plano educativo.
12
Zenda María Copete Peñalosa
A nivel de las instituciones educativas, el reto no es menor, pues
deben comenzar a evaluar sus prácticas regulares y empezar a imple-
mentar nuevos planes. Por lo tanto, no debe olvidarse que para que
exista calidad de la educación, es de vital importancia el currículo y
los saberes propios de las áreas, al igual que la forma como éstos se
imparten a los estudiantes, pues el éxito o el fracaso en el proceso de
enseñanza-aprendizaje depende en muchas ocasiones, de los mecanis-
mos empleados para tal fin.
El presente trabajo se propone con la finalidad de evaluar el proceso
de enseñanza aprendizaje de las ciencias naturales en los estudiantes
de educación básica y media de la ied República del Ecuador; medido a
través de los resultados de las Pruebas Saber realizadas por el Instituto
Colombiano para el Fomento de la Educación Superior -icfes-, que
deben presentar los estudiantes que se encuentran en último año de
educación media y que determinan de una u otra manera su acceso a
la educación superior y a la vez se convierten en una herramienta del
gobierno para medir la calidad de la educación en los diferentes plan-
teles educativos del país.
Para el desarrollo del trabajo, se propone un tipo de estudio descrip-
tivo, basado en una revisión bibliográfica de documentos proporciona-
dos por el Ministerio de Educación Nacional y la Secretaría de Educa-
ción Distrital, donde se manifiesten los lineamientos esenciales referen-
tes a la didáctica en la enseñanza de las ciencias naturales. Se estudian
otros insumos como el Proyecto Educativo Institucional y el Plan de
Área de Ciencias Naturales de la ied República del Ecuador, en los cua-
les se plantea la propuesta de dicha institución sobre el mismo tema y
los documentos o informes de resultados del Instituto Colombiano para
el Fomento de la Educación Superior -icfes-, donde se muestran los
resultados obtenidos por los estudiantes de grado 11 de la ied Repúbli-
ca del Ecuador de la última década (2002-2012), en la Prueba Saber 11,
en el área de ciencias naturales; con el fin de establecer si los métodos
de enseñanza para esta disciplina en ésta institución educativa están
respondiendo a los aspectos evaluados en dicha prueba.
El trabajo permite hacer un pequeño análisis descriptivo entre lo
que propone en la ied República del Ecuador y lo que se evidencia en
los resultados antes mencionados. Para ello, se emplea la estadística
descriptiva, ya que permite presentar y evaluar prácticamente las ca-
racterísticas principales de los datos obtenidos, y, en lo referente al
13
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
análisis de las propuestas didácticas planteadas desde el Ministerio de
Educación y la que se plantea en la ied República del Ecuador se em-
plea un análisis de contenido, que permite realizar algunas inferencias
frente al tema particular.
I. Problema
La enseñanza de las ciencias surge en Europa y Estados Unidos, apro-
ximadamente hacia los años 1960 como una práctica tradicional de
transmisión de conocimientos, puesto que, no existía la experimenta-
ción y poco a poco va tomando gran importancia porque permite de-
sarrollar un pensamiento lógico, usar comprensivamente el lenguaje
científico, desarrollar actitudes científicas como la curiosidad y el es-
píritu crítico. Además, promueve el desarrollo progresivo de estruc-
turas conceptuales más complejas y le permite al estudiante explicar
situaciones naturales cotidianas y le proporciona herramientas para
comprender mejor el mundo (Leymonie, 2009).
Con el surgimiento del constructivismo genético, se plantea que la
capacidad de comprensión y adquisición de nuevos conocimientos,
está determinada por el nivel de desarrollo cognitivo del sujeto; por lo
tanto, los procesos de enseñanza de las ciencias debieron ser enfoca-
dos hacia el desarrollo de capacidades intelectuales, psicomotrices y
actitudinales, más que hacia la adquisición de contenidos, convirtién-
dose entonces en el centro de la enseñanza el estudiante y no los con-
ceptos como se planteaba en la metodología tradicional.
Recientemente, se habla del aprendizaje significativo, propuesto por
Ausubel (1983), como teoría para la enseñanza de las ciencias, ya que
éste permite una mayor comprensión de los conceptos que se adquie-
ren y una mejor relación con los que ya tenía el estudiante, para que de
esta manera se produzca una retención más duradera. Tal y como él lo
planteó: “El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo
que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente”.
Han sido muchas las estrategias que se han empleado para la ense-
ñanza de las ciencias a través de la historia, como el método tradicional
expositivo, por descubrimiento, cambio conceptual simple, conflicto
cognitivo, recepción significativa, por investigación, etc. Sin embargo,
es necesario decir que no puede emplearse una sola para alcanzar un
verdadero conocimiento, en ocasiones pueden alternarse unas y otras
dependiendo de los objetivos planteados y de las temáticas abordadas.
14
Zenda María Copete Peñalosa
En Colombia, lentamente se ha visto una evolución en las prácticas
pedagógicas en el aula, debido también a los avances tecnológicos y
al cambio cada vez más notorio de las poblaciones humanas a través
del tiempo. Sin embargo, a pesar de las exigencias del medio y de la
sociedad en general, todavía en muchas escuelas dichas prácticas no
han sufrido ningún tipo de modificación, lo cual puede ser evidente
al observar el resultado de los estudiantes en las pruebas nacionales.
Por lo tanto es importante establecer cómo la didáctica de las ciencias
naturales que se propone en la ied República del Ecuador logra influir
en la calidad de la educación en esta Institución, medida a través de las
pruebas estandarizadas a nivel nacional.
II. Pregunta problema
¿Cuál es la relación pedagógica que se establece entre el discurso ofi-
cial respecto a la didáctica en la enseñanza de las ciencias naturales
que propone la ied República del Ecuador y el rendimiento de los estu-
diantes en esta área en las pruebas estandarizadas?
III. Objetivos
A. Generales
Establecer la relación pedagógica que se presenta entre el discurso
oficial respecto a la didáctica en la enseñanza de las ciencias natura-
les en la ied República del Ecuador y el rendimiento académico de los
estudiantes en las pruebas estandarizadas nacionales en esta área en
particular.
B. Especificos
1. Caracterizar los lineamientos básicos para la didáctica en la ense-
ñanza de las ciencias naturales que propone la ied República del
Ecuador.
2. Caracterizar la Prueba Saber identificando los principales compo-
nentes y aspectos evaluados en el área de ciencias naturales.
15
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
3. Analizar los resultados académicos de los estudiantes obtenidos en
las pruebas nacionales “Saber” de la última década en el área de
ciencias naturales.
4. Determinar la posible relación que se establece entre los resulta-
dos obtenidos por los estudiantes en las Pruebas Saber y el proce-
so de enseñanza de las ciencias naturales en la ied República del
Ecuador.
La realización de este estudio es importante porque permitirá esta-
blecer si existe alguna relación entre los métodos de enseñanza de las
ciencias naturales en la Institución Educativa Distrital República del
Ecuador y los resultados obtenidos por los estudiantes en ésta área en
la Prueba Saber, la cual presentan de forma obligatoria al culminar sus
estudios de secundaria. Dicha prueba es de gran importancia para los
jóvenes porque determina de manera muy directa su acceso a la edu-
cación superior, por lo tanto, si logra establecerse su relación al menos
en el área mencionada, a nivel de la institución educativa en mención,
podrá evaluarse la forma como se aborda en la actualidad las ciencias
y se podrán implementar nuevos mecanismos que le permitan al es-
tudiante aprender mejor y obtener mejores resultados en este campo.
16
Capítulo primero
Contexto
En el presente capítulo se muestra la importancia de la enseñanza de
las ciencias teniendo como marco de referencia las principales políti-
cas educativas mundiales y las particulares concernientes a Colombia,
las cuales se especifican a través de la propuesta planteada por el
Ministerio de Educación Nacional.
Además se especifica lo referente a las características de la Prueba
Saber, sus cambios a través del tiempo, su mecanismo de evaluación
y los principales aspectos evaluados en el área de ciencias naturales,
con el fin de comprender los aspectos que se abordan en dicha área y
poder comparar con lo que se trabaja en la ied República del Ecuador
en estos aspectos.
I. Importancia de la enseñanza de las ciencias
Es evidente que las sociedades actuales son diferentes de las anterio-
res y que cada vez son más las exigencias que ofrece el medio para las
personas que en él se desenvuelven; por lo tanto, la educación se cons-
tituye en una labor de interés mundial y cada país debe ofrecer ciertas
garantías en cuanto al desarrollo de habilidades y aptitudes que le per-
mitan a la persona responder satisfactoriamente a dichas exigencias,
sin dejar de lado su papel tradicional de socializadora y de transmisora
de la cultura.
La actual política neoliberal que se expande rápidamente por el
mundo ha provocado que muchas organizaciones internacionales ejer-
zan una gran influencia en las políticas educativas de los países subde-
sarrollados en general, encaminándolas a alcanzar un desarrollo hu-
mano y económico mundial.
17
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Entre dichas organizaciones se encuentra la Organización de las
Naciones Unidas -onu-, la mayor de las organizaciones de gobierno
a nivel global, que en el segundo de los ocho objetivos planteados y
aceptados en el año 2000 para el nuevo milenio, propone “lograr la
enseñanza primaria universal para 2015”. A esta organización se en-
cuentran asociadas otras que intentan contribuir con el cumplimiento
de las metas de acuerdo con su campo, al respecto, el Banco Mundial
muestra la importancia de la educación en edades tempranas especial-
mente de las niñas, como mecanismo para combatir la pobreza al per-
mitirles tener mayor probabilidad de casarse a una edad más tardía,
tener menos hijos, no infectarse con vih/sida, encontrar empleo en
el futuro, buscar atención médica, votar en su comunidad y mayores
posibilidades de acceder a créditos.
La Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia
y la Cultura -unesco-, encaminada a contribuir con la consecución de
los objetivos mundiales, encabeza el Programa de Educación para Todos
(ept), enfocado hacia la promoción del acceso, la equidad, la calidad y
la innovación de la educación, para ello orienta a los diferentes países
miembros a formular y poner en práctica políticas educativas que per-
mitan alcanzar una mejor calidad de la educación en todos los aspectos.
A nivel nacional, el Ministerio de Educación, además de la Ley Gene-
ral de Educación (Ley 115 de 1994), que tiene por objeto definir y esta-
blecer la organización general de la prestación del servicio educativo en
el país, y de varios decretos reglamentarios al respecto del mismo tema;
propone, el Plan Decenal de Educación 2006-2015 titulado “La educa-
ción que queremos para el país que soñamos” el cual se define como
un pacto social por el derecho a la educación, y tiene como finalidad servir de
ruta y horizonte para el desarrollo educativo del país en el próximo decenio,
de referente obligatorio de planeación para todos los gobiernos e instituciones
educativas y de instrumento de movilización social y política en torno a la defensa
de la educación, entendida ésta como un derecho fundamental de la persona y
como un servicio público que, en consecuencia, cumple una función social.
A través de él, se plantean una serie de programas, acciones y metas
encaminadas a realizar los cambios pertinentes que la educación co-
lombiana necesita, para alcanzar una verdadera calidad en la educa-
ción y permitiendo la participación de los diferentes entes de la comu-
nidad educativa.
18
Zenda María Copete Peñalosa
En dicho plan, en el capítulo uno, se presentan los “Desafíos de la
educación en Colombia”, para los cuales se plantean cuatro secciones
encaminadas a sustentar y alcanzar dichos desafíos, éstas son:
• Fines de la educación y su calidad en el siglo xxi (globalización
y autonomía).
• Educación en y para la paz la convivencia y la ciudadanía.
• Renovación pedagógica y uso de las tic en la educación.
• Ciencia y tecnología integradas a la educación.
En el siguiente cuadro se presentan tres de las secciones contempla-
das en este capítulo y los macroobjetivos y macrometas en donde se
evidencia la importancia de la enseñanza de las ciencias para lograr el
cumplimiento del plan en general.
Tabla 1
Desafíos de la educación en Colombia.
Adaptado del Plan decenal de educación 2006-2015
Macroobjetivos
Macrometas
5. Innovación pedagógica e interac-
2. Innovación pedagógica a partir del
ción de los actores educativos
estudiante
“Construir e implementar modelos
“En el 2010, todas las instituciones edu-
educativos y pedagógicos innovadores
cativas han desarrollado modelos e in-
que garanticen la interacción de los ac-
novaciones educativas y pedagógicas
tores educativos, haciendo énfasis en
que promueven el aprendizaje activo, la
la formación del estudiante, ciudadano
interacción de los actores educativos y la
del siglo xxi, comprendiendo sus ca-
participación de los estudiantes”.
racterísticas, necesidades y diversidad
cultural”.
2. Cultura de la investigación y el co-
3. Cultura de la investigación y el co-
nocimiento
nocimiento
“Fomentar, desarrollar y fortalecer de
“Incremento de la cultura de investi-
manera permanente una cultura de
gación y el conocimiento científico, en
ciencia, tecnología e innovación”.
todos los niveles del sistema educativo,
como factor de desarrollo del país”.
6. Arte, ciencia, tecnología y etnocultura
“Los centros e instituciones educativas
del país han incorporado en sus procesos
de formación el arte, la ciencia, la tecnolo-
gía y la etnocultura como elementos para
el desarrollo científico y tecnológico”.
19
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Macroobjetivos
Macrometas
3. Cultura de la investigación
2. Currículos pertinentes
“Desarrollar y fortalecer la cultura de
“En el 2016 se han fortalecido y contex-
la investigación, con el propósito de lo-
tualizado los currículos desde la educa-
grar un pensamiento crítico e innova-
ción inicial hasta la superior, orientados
dor y el desarrollo humano sostenible,
hacia el desarrollo de las dimensiones del
de acuerdo con las necesidades de cada
ser, a la construcción de la identidad na-
contexto y como aporte a la transfor-
cional, la democracia y el acceso al cono-
mación socio cultural”.
cimiento y la cultura, mediante procesos
innovadores y de calidad que incentiven
5. Currículo
el aprendizaje, la investigación y la per-
“Diseñar currículos que garanticen el
manencia en el sistema”.
desarrollo de competencias, orienta-
dos a la formación de los estudiantes
3. Calidad del sistema
en cuanto a ser, saber, hacer y convivir,
“Se tiene un sistema educativo articulado y
y que posibilite su desempeño a nivel
coherente en sus diferentes niveles, inclui-
personal, social y laboral”.
da la educación para el trabajo y el desarro-
llo humano, y da respuesta a las exigencias
socioeconómicas, políticas, culturales y le-
gales de la sociedad colombiana”.
4. Desarrollo humano
“Se tiene el desarrollo humano como eje
fundamental de los procesos educativos,
lo que ha permitido potenciar las dimen-
siones del ser, la autonomía, sus compe-
tencias, la valoración del arte y la cultura,
y la satisfacción de las necesidades bási-
cas, en el marco de una convivencia pací-
fica y el reconocimiento de la diversidad
étnica, cultural y ambiental”.
6. Perfil del estudiante
“Se cuenta con un ciudadano en ejercicio
del pleno desarrollo de la personalidad,
respetuoso de los derechos, deberes y
la diversidad cultural, que viva en paz y
armonía con sus semejantes y la natura-
leza, con capacidad para acceder al co-
nocimiento científico, técnico, cultural y
artístico y competente en su desempeño
personal, social y laboral”.
20
Zenda María Copete Peñalosa
A nivel distrital, el actual alcalde de la ciudad Gustavo Petro, lanzó
el Plan distrital de desarrollo “Bogotá Humana” para el período 2012-
2016; el cual tiene como objetivo principal mejorar el desarrollo hu-
mano de los ciudadanos, dando prioridad a la primera infancia y a la
adolescencia.
El plan se encuentra dividido en tres ejes de desarrollo que son los
siguientes:
1. Una ciudad que reduce la segregación y la discriminación: el ser
humano en el centro de las preocupaciones del desarrollo.
2. Un territorio que enfrenta el cambio climático y se ordena alre-
dedor del agua.
3. Una Bogotá en defensa y fortalecimiento de lo público.
Dentro de las estrategias que se proponen para alcanzar el primer eje,
se encuentra la número dos, la cual es relevante mencionar puesto que
sirve de antecedente para el desarrollo del estudio.
Garantizar el acceso permanente y de calidad a la educación de niños, niñas,
adolescentes y jóvenes, para ampliar la cobertura de la educación inicial,
extender la jornada en la educación básica y media y articular esta última
con la superior, hacia el mejoramiento de las oportunidades de los jóvenes de
menores recursos de la ciudad, asegurar el enfoque diferencial para todos los
grupos étnicos afrodescendientes, palenqueros raizales, indígenas y Rrom, las
personas lgbti, con discapacidad y víctimas del conflicto armado.
En el artículo nueve titulado “Construcción de saberes. Educación in-
cluyente, diversa y de calidad para disfrutar y aprender” se propone
ofrecer una educación pública incluyente y de calidad que garantice
el acceso y la permanencia de los estudiantes en el sistema educativo,
que le permita un mejor acercamiento al conocimiento y un desarrollo
integral, a través de una innovación y rediseño curricular.
Teniendo en cuenta lo descrito anteriormente, a nivel de las Insti-
tuciones educativas, debe evaluarse las prácticas regulares y empezar
a implementar dichos planes, sin olvidar que para que exista una ver-
dadera calidad de la educación, es de vital importancia el currículo y
los saberes propios de las áreas, al igual que la forma como éstos se
imparten a los estudiantes, pues de allí depende el éxito o el fracaso en
el proceso de enseñanza-aprendizaje.
21
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
II. Características de la Prueba Saber 11
A nivel nacional, es conocido que los estudiantes de grado 11 de todas
las instituciones educativas, oficiales o privadas deben presentar un
examen de estado llamado actualmente Prueba Saber 11; prueba que
surge hace 42 años, con el objetivo de facilitarle a las universidades el
proceso de selección de estudiantes. En 1980, se vuelve de obligatorio
cumplimiento y debido a su amplia cobertura, en 1990 debe ser rees-
tructurada con el fin de continuar siendo un instrumento de selección
para las universidades pero, a su vez, que sirviera como herramienta
para evaluar la calidad de la educación en el país.
La prueba está diseñada para evaluar el desarrollo de competen-
cias en el estudiante (saber hacer o actuar en contexto), las cuales son
propuestas por el Ministerio de Educación a través de los estándares
básicos de competencias en cada una de las áreas obligatorias; es decir,
que el estudiante debe utilizar sus conocimientos y habilidades para
solucionar una situación en particular.
Esta prueba ha sido modificada en varias ocasiones, del año 2000
hasta el primer semestre de 2007, se encontraba estructurada en tres
componentes:
• Núcleo común: 8 áreas disciplinares: lenguaje, matemática, cien-
cias naturales (biología, física y química) y ciencias sociales (histo-
ria, geografía y filosofía).
• Componente flexible: el estudiante elige una prueba de profundiza-
ción (lenguaje, matemática, biología o historia) y una prueba inter-
disciplinar (medio ambiente, o violencia y sociedad).
• Idiomas (flexible): el estudiante elige entre la prueba de inglés,
francés o alemán.
Después del segundo semestre de 2007 y hasta el segundo semestre de
2009 se estructuraba de la siguiente manera:
• Núcleo común: 8 áreas disciplinares: matemática, lenguaje, quími-
ca, física, biología, inglés, ciencias sociales y filosofía.
• Componente flexible: el estudiante elige una prueba de profundi-
zación (lenguaje, matemática, biología o ciencias sociales) y una
prueba interdisciplinar (medio ambiente, o violencia y sociedad).
22
Zenda María Copete Peñalosa
A partir del primer semestre de 2010 hasta la actualidad, se encuen-
tra organizado de la siguiente manera:
• Núcleo común: 8 áreas disciplinares: matemática, lenguaje, quími-
ca, física, biología, inglés, ciencias sociales y filosofía.
• Componente flexible: el estudiante elige solamente una prueba de
este componente. Bien sea una profundización (lenguaje, matemá-
tica, biología o ciencias sociales) o una prueba interdisciplinar (me-
dio ambiente, o violencia y sociedad) (icfes, 2011c).
En los resultados a nivel individual se obtienen los puntajes para cada
una de las pruebas del núcleo común, junto con su respectivo puntaje
en cuanto a las competencias y componentes, al igual que el grado de
profundización en la prueba respectiva, el nivel de competencia en in-
glés y el puesto que ocupa el estudiante en una escala de 1 a 1.000 se-
gún la Resolución 489 de 2008, donde para cada uno de los mil puestos
corresponden 450 personas aproximadamente, de acuerdo con el nú-
mero de personas que se presenten a la prueba, pues, la cantidad total
se divide entre mil. De esta manera puede afirmarse que las personas
que se encuentran entre los puestos 1 - 100, corresponden al 10% de
la población con mejores resultados.
Para lo concerniente al trabajo, es necesario explicar cómo se de-
termina el puntaje obtenido por los estudiantes en el área de ciencias
naturales, tomado de la guía de interpretación de resultados propor-
cionada por el icfes en el 2011.
El puntaje para cada área del núcleo común se determina según un
rango comprendido entre 0 - 100 puntos así:
• Entre 0 - 30 puntos: Bajo
• Entre 31 - 45 puntos: Medio Bajo
• Entre 46 - 70 Puntos: Medio Alto
• Entre 71 o más: Alto
La evaluación de las competencias (numeradas del 1 - 3), se determina
de acuerdo a una escala que va de 0 - 10 puntos y el desempeño se di-
vide en tres niveles así:
23
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
• I: Bajo
• II: Medio
• III: Alto
En cuanto a los componentes (numerados del 1 - 5 según el caso), el
puntaje se determina de acuerdo con una escala que va del 0 - 10 pun-
tos y el desempeño se divide en cinco niveles así:
• SA: Significativamente alto
• A: Alto
• M: Medio
• B: Bajo
• SB: Significativamente bajo
En cuanto a los establecimientos educativos, los resultados obtenidos
muestran el número de evaluados, el puntaje promedio en cada una
de las áreas evaluadas y la desviación estándar de los puntajes de los
estudiantes en cada una de las áreas evaluadas (icfes, 2011c).
En lo referente al área de ciencias naturales, que incluye las
asignaturas de Biología, Química y Física, es importante estable-
cer las competencias básicas específicas (procesos cognitivos que
el estudiante debe realizar para resolver una pregunta) para esta
área que son evaluadas en la Prueba Saber 11 y que por ende deben
desarrollarse en el aula de clase; puesto que la prueba busca evaluar
la capacidad de los estudiantes para relacionar los conceptos propios
del área con otras áreas del conocimiento, características que le
permitirán desenvolverse en el mundo moderno de forma efectiva. La
prueba aborda tres competencias transversales a las pruebas de las
asignaturas mencionadas y que, hacen referencia al aspecto disciplinar
y metodológico del trabajo en ciencias naturales, éstas son:
1. Uso comprensivo del conocimiento científico: Comprender y usar conceptos,
teorías y modelos en la solución de problemas a partir del conocimiento
adquirido.
2. Explicación de fenómenos: Capacidad para construir explicaciones y
comprender argumentos y modelos que den razón de fenómenos. Actitud
crítica y analítica que le permite establecer la validez o coherencia de una
afirmación o un argumento.
24
Zenda María Copete Peñalosa
3. Indagar: Capacidad para plantear preguntas y procedimientos adecuados,
para buscar, seleccionar, organizar e interpretar información relevante para
dar respuesta a esas preguntas. Preguntas de este tipo se enfocan en el proceso
de investigación en ciencias naturales (icfes, 2007).
Además de éstas, el icfes también propone otras como “Comunicar,
Trabajar en equipo, Disposición para aceptar la naturaleza abierta,
parcial y cambiante del conocimiento y Disposición para reconocer la
dimensión social del conocimiento y para asumirla responsablemente”
(icfes, 2007) que, aunque no son evaluadas en la prueba por su difícil
rastreo, se considera que son propias del área y por lo tanto también es
importante desarrollarlas en el aula.
Además de las competencias mencionadas, el icfes evalúa unos
componentes básicos que hacen referencia a los conceptos generales
que debe manejar el estudiante en cada una de las asignaturas y los
cuales debido principalmente a las diferencias geográficas, culturales
y sociales de los estudiantes del país en general son determinados por
el Ministerio de Educación Nacional. Para comprender mejor cómo
está diseñada la prueba de ciencias naturales, es necesario especificar
qué se evalúa en cada una de las asignaturas que forman parte de esta
área, basado en los estándares básicos de competencias que propone
el Ministerio de Educación Nacional.
A continuación se presentan los componentes evaluados en cada
una de las asignaturas del área de ciencias naturales, tomados textual-
mente de las orientaciones para el examen de estado presentado por el
icfes y el Ministerio de Educación Nacional en 2011.
Tabla 2
Componentes prueba de química
Componente
Descripción
Aspectos analíticos
Incluye aspectos relacionados con el análisis cualitativo
de sustancias
y cuantitativo de las sustancias. En el primero se evalúan
problemas en los que se pretende establecer cuáles son
sus componentes y las características que permiten dife-
renciarlas; en el segundo se valoran situaciones en las que
debe determinarse la cantidad de cada de cada uno de sus
compuestos.
25
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Aspectos
En éste se analizan la composición, la estructura y las
fisicoquímicos de
características de las sustancias desde la teoría atómico-
sustancias
molecular y desde la termodinámica. El primer referente
muestra cómo son los átomos, los iones o las moléculas,
además de la forma como se relacionan con sus estructu-
ras químicas; el segundo permite comprender las condi-
ciones termodinámicas en las que hay mayor probabilidad
de que un material cambie física o fisicoquímicamente.
Aspectos analíticos
En él se describen cualitativamente tanto los componen-
de mezclas
tes de una mezcla, como las particularidades que permiten
diferenciarla de otras. En lo cuantitativo se determinan las
proporciones de los elementos que la conforman y se mi-
den sus características distintivas.
Por ello, no sólo se abordan las técnicas para el reconoci-
miento, la separación o la medición de mezclas, sino tam-
bién las consideraciones teóricas en las que se fundamentan.
Aspectos
Las interpretaciones de este componente se realizan desde
fisicoquímicos de
la teoría atómica y molecular, cuyos enunciados caracteri-
mezclas
zan la visión discontinua de la materia (conformada por
partículas), y desde la termodinámica, que interpreta a los
materiales en su interacción energética con el medio.
Desde el primer referente se interpreta la constitución de
las entidades químicas (átomos, iones o moléculas) que
conforman el material y cómo interaccionan de acuerdo
con su constitución. Complementariamente, desde la ter-
modinámica se contemplan las condiciones en las que el
material puede conformar la mezcla (relaciones de pre-
sión, volumen, temperatura y número de partículas).
Tabla 3
Componentes prueba de Física
Componente
Descripción
Mecánica clásica
El surgimiento de la mecánica newtoniana conlleva impor-
tantes preguntas como: ¿respecto a quién o a qué se mueve
un cuerpo? ¿Por qué cambia su movimiento? ¿Es ésta una
de sus características intrínsecas?
En este componente se ve el carácter direccional de algu-
nas magnitudes físicas involucradas en el análisis del mo-
vimiento de un cuerpo (posición, velocidad, cantidad de
movimiento, fuerza, aceleración y energía), lo que implica
el establecimiento de un sistema de referencia respecto al
cual éstas deben caracterizarse, además de las maneras de
ilustrarlas gráficamente.
26
Zenda María Copete Peñalosa
Termodinámica
El problema fundamental de esta disciplina es predecir el
estado de equilibrio termodinámico de un sistema después
de levantar una ligadura interna. En términos menos com-
plejos puede afirmarse que su objeto tiene que ver prin-
cipalmente con las relaciones entre la energía interna, la
temperatura, el volumen, la presión y el número de partí-
culas de un sistema.
Eventos
Los eventos ondulatorios requieren un sistema de referen-
ondulatorios
cia y deben describirse en términos de velocidad de fase,
fase, frecuencia, amplitud de la onda y valor de la ecuación
de onda para un instante o punto determinado. Este com-
ponente hace referencia a las interacciones onda-partícula
y onda-onda, de manera que se aborden los fenómenos de
reflexión, refracción, difracción, polarización e interferen-
cia, en relación con el principio de superposición. Aquí se
incluye el análisis de los modelos ondulatorios de la luz y
del sonido. El componente remite, en síntesis, al análisis
de la ecuación de onda, a partir de la cual es posible dete-
nerse en el tiempo y analizar la función de la posición, o
ubicarse en un punto específico y “observar” cómo varía
con el tiempo.
Eventos
Este referente incluye la caracterización de la carga eléc-
electromagnéticos
trica de un sistema (su naturaleza e ilustración gráfica,
entre otros), los procesos mediante los cuales es posible
cargarlo, además del análisis básico de las particularida-
des atractivas y repulsivas de las fuerzas eléctricas y mag-
néticas (variación inversa con el cuadrado de la distancia
y dependencia directa de la carga). También involucra las
nociones de campo y potencial eléctrico, así como las con-
diciones necesarias para generar una corriente eléctrica
(nociones de conductividad y resistividad eléctrica) y para
que un cuerpo interactúe en un campo magnético.
27
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Tabla 4
Componentes prueba de Biología
Componente
Descripción
Celular
Hace referencia a la unidad estructural y funcional de to-
dos los seres vivos: la célula. Ésta es la unidad de vida más
sencilla que puede existir con independencia. Los procesos
de todos los organismos son la suma de las funciones coor-
dinadas de sus células constitutivas.
Este componente aborda los siguientes temas:
• Teoría celular; modelo de la doble hélice para la explica-
ción del almacenamiento y transmisión del material here-
ditario; relación entre los genes, las proteínas y las relacio-
nes celulares; la reproducción sexual versus la variabilidad
genética.
• Procariotas y eucariotas.
• Las enzimas, proteínas complejas esenciales para las re-
acciones químicas de las que depende la vida.
• Relación entre las estructuras de la célula y las funciones
básicas de sus componentes.
La membrana que la separa del ambiente circundante y
le permite mantener una identidad química distinta. Su
transporte.
Organísmico
Comprensión y uso de nociones y conceptos relacionados
con la composición y el funcionamiento de los organismos;
a sus niveles de organización interna, clasificación y con-
troles internos (homeóstasis); además de la reproducción
como mecanismo para mantener la especie. Involucra el
conocimiento de la herencia biológica, las adaptaciones y
la evolución de la diversidad de formas vivientes.
Los temas que aborda son:
• Estructura y funciones: rasgos que relacionan a los orga-
nismos dentro de un grupo diverso de ellos, niveles de or-
ganización interna de los seres vivos y procesos biológicos
relacionados con los sistemas que poseen.
• Continuidad: procesos de surgimiento, reproducción y
herencia genética de la vida en la tierra.
• Transformación: se refiere al concepto de cambio, así
como a sus causas y consecuencias. También estudia las
teorías de la evolución y las relaciones entre mutaciones,
selección natural y herencia.
28
Zenda María Copete Peñalosa
Ecosistémico
Se refiere a la organización de los grupos de especies; a las
relaciones con otros organismos; y al intercambio que es-
tablecen entre ellos, con su ecosistema y con el ambiente
en general.
Igualmente, a la conservación y transformación de los
ecosistemas del mundo, a los procesos de intercambio de
energía entre ellos, y a la causas y consecuencias de la evo-
lución.
En este componente se abordan:
• El comportamiento, los ciclos bio-geo-químicos, las rela-
ciones filogenéticas, aspectos de la selección natural como
cuello de botella y efecto fundador, además de las interre-
laciones entre organismos (mutualismo, parasitismo, co-
mensalismo y competencia).
• Relaciones entre materia y energía en las redes tróficas
y en los ecosistemas; nexos entre individuo, población, co-
munidad y ecosistema.
• Adaptaciones de los seres vivos a los ecosistemas del
mundo y de Colombia.
De acuerdo con estos componentes, es necesario clarificar los procesos
de enseñanza de las ciencias naturales en el país, y en particular en
ciertas Instituciones educativas, que permiten de una u otra manera
que los estudiantes adquieran los conocimientos propios que se eva-
lúan a través de los diferentes componentes, y a la vez, desarrollar las
competencias que se evalúan en esta prueba.
29
Capítulo segundo
Didáctica de las ciencias
En este capítulo, se aborda el concepto de didáctica, el cual es indis-
pensable para poder entender los diferentes mecanismos empleados
para la enseñanza de las ciencias naturales a través de la historia, tam-
bién se hace referencia a las distintas estrategias pedagógicas que se
emplean para la enseñanza de ésta área, tomando como referencia ex-
terna a Campanario y Moya (1999) y a nivel del país a Ruíz (2007); al
final del capítulo aparece una revisión teórica de algunos estudios que
se han realizado sobre la posible relación que se establece entre las
estrategias pedagógicas y el rendimiento escolar.
I. Qué se entiende por didáctica
Para hablar de didáctica es necesario remontarse al concepto que en el
siglo xvii emitió Comenio, uno de los principales autores del término
que tan comúnmente se emplea en la pedagogía. Comenio, según lo
cita Pruzzo, 2006; describía la didáctica como “el artificio universal
para enseñar todas las cosas a todos, con brevedad, agrado y solidez”.
Para él, según Grisales-Franco, 2012 consistía en un método univer-
sal para enseñar de forma eficaz cualquier cosa, como una norma, que
le otorgaba cierta cientificidad a la enseñanza en general.
Actualmente, el concepto se encuentra más estructurado y a pesar
de que son muchos los autores que retoman el propuesto por Comenio,
agregándole nuevos elementos, es necesario acogerse a un concepto
sobre el cual se desarrollará el escrito, por lo tanto, se acepta la defini-
ción que propone Escudero, citado por Mallart, 2000 quien afirma
que la didáctica se concibe como “una ciencia que tiene por objeto la
organización y orientación de situaciones de enseñanza-aprendizaje
de carácter instructivo, tendentes a la formación del individuo en es-
trecha dependencia de su educación integral”.
31
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Aunque, más que una instrucción sistemática, la didáctica encierra
todo un proceso que puede variar dependiendo de las personas y del
contexto en el cual se desarrollan, también, puede agregarse que inclu-
ye todas aquellas actividades planeadas por el docente y enfocadas en
el estudiante, que permitirán de una u otra manera que el educando
adquiera y se apropie de los conceptos de una forma permanente y
práctica. Además, porque las estrategias didácticas de cada profesor
como lo argumenta Mellado, 1996, dependen de la materia que im-
parte y sus prácticas no se consideran fijas.
II. Acerca de la enseñanza de las ciencias
Partiendo ya de este concepto sobre didáctica, es necesario aclarar lo
referente al proceso de la enseñanza de las ciencias, el cual, surge en
Europa y Estados Unidos, aproximadamente hacia los años 1960 como
una práctica tradicional de transmisión de conocimientos, puesto que,
no existía la experimentación, poco a poco va tomando gran impor-
tancia porque permite desarrollar un pensamiento lógico, usar com-
prensivamente el lenguaje científico, desarrollar actitudes científicas
como la curiosidad y el espíritu crítico, además promueve el desarrollo
progresivo de estructuras conceptuales más complejas y le permite al
estudiante explicar situaciones naturales cotidianas y le proporciona
herramientas para comprender mejor el mundo (Leymonie, 2009).
Recientemente, se habla del aprendizaje significativo, metodología
propuesta por Ausubel, como modelo para la enseñanza de las cien-
cias, ya que este permite una interacción entre el nuevo conocimiento
y el conocimiento previo, de esta manera el nuevo conocimiento ad-
quiere un verdadero significado para el alumno y el conocimiento pre-
vio se enriquece y se elabora más coherentemente (Moreira, 2005).
En Colombia, no son muchos los estudios que se han hecho sobre la
enseñanza de las ciencias naturales y a la vez son muy recientes, los pri-
meros indicios fuertes los da nuevamente el Ministerio de Educación
Nacional que propone en el año 1998 unos lineamientos curriculares
para la enseñanza de las ciencias naturales y la educación ambiental,
al igual que los de otras áreas de conocimiento, estos surgen con el
objetivo de orientar los currículos nacionales en educación básica y
media y de fomentar el estudio y la acción pedagógica por parte de los
docentes, con el fin de cumplir con las diferentes metas que se propo-
32
Zenda María Copete Peñalosa
nen a nivel nacional y mundial acerca de la calidad de la educación y su
pertinencia con las exigencias mundiales.
El documento consta de tres partes, en la primera se dan unos re-
ferentes teóricos en cuanto a lo epistemológico, sociológico y psico-
cognitivo, donde se presenta una mirada a la historia e importancia de
la enseñanza de las ciencias como parte del desarrollo integral huma-
no y también se destaca el papel que juega la escuela como institución
social y mediadora del conocimiento en general. En la segunda sobre
implicaciones pedagógicas y didácticas, se asume la didáctica como un
proceso de reflexión sobre las relaciones que se presentan entre el do-
cente y el estudiante, que da como resultado el planteamiento de unas
metodologías que marcan los tiempos de aprendizaje, los ambientes,
los objetivos, los recursos, etc. con el fin de facilitar ese proceso de de-
sarrollo humano.
Se resalta la importancia del papel del docente en los procesos de
enseñanza de las ciencias y hace referencia a la libertad pedagógica
del maestro para organizar e impartir su cátedra, lo cual es importan-
te porque si bien los lineamientos orientan la enseñanza de las cien-
cias en el aula, no constituyen una estructura rígida, lo cual permite
que cada docente adecúe sus estrategias pedagógicas al contexto en el
cual se encuentra, sin dejar de lado que deben estar enmarcadas den-
tro de las normas y leyes actuales y enfocadas principalmente hacia el
desarrollo de valores; que para el caso de ciencias naturales, Goffin
(1996), citado en el texto, propone: solidaridad, tolerancia, autonomía
y responsabilidad, que deben desarrollarse a través de los procesos de
enseñanza en el aula de clase.
Para el caso particular de la enseñanza de las ciencias, se sugiere
emplear estrategias encaminadas a los procesos de construcción, más
que los de transmisión de resultados, al igual que mostrar la influencia
de las ciencias en el desarrollo de la cultura y la sociedad. Las estrate-
gias deben provocar que los estudiantes se interesen por ir más allá,
que se encuentren enmarcadas en un contexto cercano al estudiante y
que le permitan plantear diferentes estrategias de mejoramiento de las
diversas situaciones que se presenten.
Como una buena estrategia pedagógica destaca el uso del laborato-
rio en el proceso de enseñanza de las ciencias, ya que permite verificar
o derrocar hipótesis que se creen absolutas.
33
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
En la tercera parte de los lineamientos curriculares se presenta un
ejemplo de aplicación de estos, en donde se hace una propuesta curri-
cular con los contenidos básicos sugeridos en cada una de las asigna-
turas que constituyen el área y se plantean una serie de logros e indi-
cadores que pueden dirigir el proceso de enseñanza de las ciencias en
el país (men, 1998).
La Universidad Pedagógica Nacional, dentro de su Facultad de Cien-
cia y Tecnología, en el Departamento de Biología, cuenta con un gru-
po de investigación llamado “Biología, Enseñanza y Realidades (ber)”
que constantemente cuestiona y construye conocimiento a partir de
las investigaciones realizadas con docentes sobre la enseñanza de la
biología y ciencias experimentales principalmente desde hace algunos
años; por lo tanto cuenta con un importante repertorio de artículos
orientadores y ofrece asesoría sobre proyectos pedagógicos innovado-
res que surgen propiamente de las aulas.
En el año 2007, la Pontificia Universidad Javeriana, y en su nombre
el Director del Grupo de Enseñanza de las Ciencias, Yury Orlik, reali-
zaron un seminario de enseñanza de las ciencias naturales y matemá-
ticas, afirmando que la calidad en la enseñanza de las ciencias es básica
para el desarrollo de un país en diferentes aspectos. En su informe des-
cribía que participaron alrededor de sesenta docentes, investigadores
y estudiantes de diferentes instituciones educativas a nivel universi-
tario, llegando a la conclusión de la necesaria participación activa de
los docentes en el mejoramiento y actualización de la metodología en
la enseñanza de las ciencias y la organización de nuevos proyectos de
investigación sobre metodologías en la enseñanza de las ciencias para
que de esta manera realmente se dé un mejoramiento en la calidad de
la educación y un mayor desarrollo científico en el país.
Actualmente, existe una maestría en enseñanza de las ciencias na-
turales y exactas, impartida por la Universidad Nacional y dirigidas a
docentes de educación básica y media, que tiene como objetivo formar
conceptualmente en cuanto a la disciplina particular y a las estrategias
pedagógicas que permitan facilitar los procesos de enseñanza.
A nivel particular, también se han realizado algunos aportes como el
del docente Carlos Hernández de la Universidad Nacional de Colom-
bia, quien realiza un aporte al estado del arte de la enseñanza de las
ciencias en Colombia, presentando la normatividad, los problemas de
la enseñanza y las diferentes corrientes o metodologías que utilizan los
34
Zenda María Copete Peñalosa
docentes a la hora de enseñar, concluyendo que en su mayoría apuntan
a un modelo constructivista, en cuanto a la importancia que le dan a
las ideas previas de los estudiantes y la implementación de diferentes
estrategias como el aprendizaje por problemas, el aprendizaje signifi-
cativo, el aprendizaje metacognitivo, la autorregulación cognitiva, etc.
todas encaminadas a facilitar el aprendizaje de determinados concep-
tos en el aula.
En el año 2008, Alfonso Claret Zambrano y otros, presentan un
importante informe sobre la caracterización de la enseñanza de las
ciencias en las instituciones públicas de la ciudad de Barranquilla, en
la costa atlántica del país, y además, proponen algunas sugerencias
para mejorar el proceso de enseñanza de las ciencias y la educación
ambiental. En este estudio, los maestros son interrogados sobre las
prácticas que utilizan para la enseñanza de las ciencias, y los autores
concluyen que:
En este sentido, los maestros consideran que los criterios teóricos más
importantes para la enseñanza de las ciencias son: ideas previas de los
estudiantes,
36,84%; enseñanza por resolución de problemas,
15,78%;
enseñanza magistral (clase magistral, conferencias, talleres, exposiciones y
otros), 13,15%. Los criterios teóricos de menor importancia en sus modelos
didácticos para la enseñanza de las ciencias a consideración de los maestros
fueron trabajar con grupos de investigación, 15,78%; exposiciones, ferias de
las ciencias y otros, 13,15%; vivencias, 10,52%; experimentación, 7,89% y
lecturas y consultas bibliográficas, 7,89%. Esto significa que la investigación
en el aula, la consulta bibliográfica, las excursiones y la experimentación no
hacen parte de su modelo didáctico, lo cual genera una enseñanza y aprendizaje
pasivos para construir conocimiento en la escuela de parte de los sujetos del
conocimiento escolar: maestros y estudiantes (Zambrano, 2008).
Los resultados muestran que los maestros tienen un modelo pedagógico con
una teoría concreta derivada del constructivismo: esto se evidencia al recoger
el porcentaje de maestros (36,84%) que seleccionaron las ideas previas de
los estudiantes como referente teórico de su modelo didáctico, y plantean
vehiculizar dicho modelo pedagógico metodológicamente a través de los
mediadores pedagógicos (28,94%), pero al colocarlo en la práctica en el aula de
clases a través de sus secuencias de enseñanza-aprendizaje asumen un modelo
didáctico con una posición conceptual donde se privilegia el conocimiento en
sí mismo (44,73%), el uso de las ideas previas no aparece. En este sentido
no justifican el constructivismo. Inclusive las secuencias constructivistas sólo
llegan al (23,68%) (Zambrano, 2008).
35
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Es importante resaltar que en este estudio, también se tiene en
cuenta la visión del estudiante acerca de los procesos de enseñanza de
las ciencias. Los estudiantes argumentan que les gustaría que les ense-
ñaran principalmente con métodos más prácticos, ayudas didácticas,
socializaciones e investigaciones, y a la vez que les evaluaran de una
forma más educativa el trabajo que han realizado.
III. Estrategias pedagógicas
para la enseñanza de las ciencias
Al respecto de estrategias para la enseñanza de las ciencias, Campanario
y Moya (1999), describen seis tendencias empleadas por los docentes
a la hora de enseñar ciencias, con sus principales ventajas y dificulta-
des, a saber:
1. Aprendizaje por descubrimiento: Esta estrategia basada en la teoría
de Piaget, desarrollada entre los años 1960 y 1970, surge como una
alternativa al aprendizaje memorístico y repetitivo, permite la parti-
cipación activa de los estudiantes, fomenta su actividad autónoma, no
está basada en los contenidos sino en el planteamiento y resolución de
situaciones abiertas en las que los estudiantes pueden construir sus
propias conclusiones y principios; le permite al estudiante aprender
haciendo, por lo tanto es una herramienta que permite adquirir des-
trezas del pensamiento formal. Sin embargo, presenta algunas dificul-
tades como que el estudiante adquiera aprendizajes dispersos, o, que
descubra cosas diferentes a las que se pretendía, que refuerce ideas
previas equivocadas, que aprenda cosas que no sean significativas y,
además, al parecer requiere que el estudiante esté en la capacidad de
contrastar hipótesis, condición que se desarrolla aproximadamen-
te entre los 14 y 16 años y no en todas las personas, según lo afirma
Carretero citado por Campanario y Moya (1999).
2. Enseñanza basada en el uso de problemas: Es un tipo de metodología
dirigida a la enseñanza universitaria, en el cual se seleccionan y se-
cuencian situaciones reales que le permitirán al estudiante aprender a
desenvolverse profesionalmente; esta estrategia proviene de la expe-
riencia de la Universidad de McMaster en Hamilton (Canadá), también
hacia los años 1960. Según Campanario y Moya, genera un aprendizaje
36
Zenda María Copete Peñalosa
regulado y permite la interacción de los conocimientos declarativos y
procedimentales.
En cuanto a las dificultades puede decirse que exige una mayor de-
dicación por parte del profesor y mucha motivación hacia el aprendi-
zaje por parte de los estudiantes.
3. Cambio conceptual como punto de partida de las ideas constructivis-
tas: Lo describen como un proceso que debe surgir necesariamente
de la insatisfacción con las concepciones existentes. Está basado en
las concepciones de Kuhn, Lakatos y Toulmin sobre cambio concep-
tual. Con esta metodología es importante que el estudiante comprenda
cómo las nuevas concepciones modifican las anteriores, exige que las
ideas de los estudiantes sean parte explícita del debate en el aula y que
ellos deben aprender a catalogarlas en un estatus, deben estar bien
justificadas y darles el rigor y la pertinencia necesarios, al igual que
aprender a detectar sus inconsistencias. La principal dificultad que se
presenta en esta tendencia es que, no puede evaluarse qué tanto se
cambió las concepciones en los estudiantes, es un modelo complejo
basado en la falsación de hipótesis que requiere de mucha persistencia
y está centrado en el conocimiento.
4. Investigación dirigida: Surge en España, enfocada hacia la educación
secundaria principalmente. Según Campanario y Moya, está basado en
las propuestas de Rousseau y Dewey entre otros; consiste en el plan-
teamiento de situaciones problémicas de interés, donde los estudian-
tes a nivel grupal deberán realizar un estudio cualitativo para delimitar
el problema y luego utilizar sus conocimientos para resolverlo y apli-
carlo en nuevas situaciones; para ello debe ir acompañado de activi-
dades de síntesis y elaboración de productos al igual que permitir el
surgimiento de nuevos problemas. Dentro de las principales dificulta-
des que presenta este enfoque, se encuentra la poca capacidad investi-
gadora de los estudiantes que lleva a que el docente tenga que plantear
situaciones muy simples y prever muchas dificultades.
5. Desarrollo de capacidades metacognitivas: En este tipo de metodo-
logía, el estudiante debe desarrollar capacidades de observación, cla-
sificación, comparación, medición, descripción, formulación de infe-
rencias e hipótesis, interpretación de datos, elaboración de modelos
37
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
y obtención de conclusiones, habilidades que no se habían tenido en
cuenta en las otras propuestas; por lo tanto, para desarrollar la me-
tacognición, se proponen actividades de predecir- observar- explicar,
diagramas uve, mapas conceptuales y diarios de campo donde el obje-
tivo principal es que los estudiantes sean conscientes del papel de los
conocimientos en la interpretación de fenómenos científicos, permite
observar y contrastar resultados y el aprendizaje de contenidos.
6. Diseño de unidades didácticas: Al respecto, Campanario y Moya citan
a Sánchez y Valencia (1993) quienes han presentado algunas reco-
mendaciones a la hora de diseñar unidades didácticas, en las que de-
ben tenerse en cuenta cinco componentes principalmente:
• Análisis científico (selección de contenidos).
• Análisis didáctico (Ideas previas de los estudiantes, analizar las
exigencias cognitivas de los contenidos que van a trabajarse y de-
limitar las implicaciones para la enseñanza).
• Selección de objetivos.
• Selección de estrategias didácticas (se sugiere el diseño de una se-
cuencia global de enseñanza, en la que se planteen las actividades
y la elaboración de los diferentes materiales de aprendizaje).
• Selección de estrategias de evaluación.
Dentro de esta estrategia, también se proponen la elaboración de
programas guías que incluyen actividades de iniciación como la sen-
sibilización y la presentación de las ideas que poseen los estudiantes,
acompañados de actividades de desarrollo, en las que se tienen en
cuenta la presentación de conceptos científicos, el manejo de los mis-
mos, se identifican los errores y se fundamentan las hipótesis, al igual
que la elaboración de diversos experimentos. Por último, se plantean
actividades de acabado, en las que se incluyen la elaboración de sínte-
sis, esquemas, mapas conceptuales y la evaluación de los aprendizajes.
Para un adecuado desarrollo de este tipo de metodología es necesario
evitar el exceso de información y estimular las preguntas.
Campanario y Moya concluyen que las principales dificultades de
una u otra estrategia radican en la oposición tanto de docentes como
estudiantes al cambio o innovación en las prácticas pedagógicas para
la enseñanza de las ciencias y al verdadero papel de las instituciones
dedicadas a la formación de docentes de ciencias.
38
Zenda María Copete Peñalosa
En Colombia, es importante resaltar el trabajo realizado por Fran-
cisco Javier Ruiz, (2007); docente de la Universidad de Caldas, sobre
los modelos didácticos para la enseñanza de las ciencias naturales,
quien coincide con el aprendizaje por descubrimiento y el cambio
conceptual expuestos por Campanario (1999), pero a su vez adiciona
cuatro, que a su parecer se han mantenido a través de la historia en la
enseñanza de las ciencias en el País como son los siguientes:
1. Modelo de enseñanza por transmisión-recepción: Según Ruiz, es el
más empleado por los docentes y a pesar de las críticas ha logrado
mantenerse vigente, en este modelo se pretende enseñar de manera
inductiva un cúmulo de conocimientos cerrados y perpetuados a través
de la historia de la ciencia, el estudiante se considera como una página
en blanco que debe acumular conocimientos y recitarlos fielmente, de
esta manera se considera que ha aprendido lo que se pretendía ense-
ñarle, el papel del docente en este tipo de modelo, no es más que un
transmisor del conocimiento, basándose en un texto guía, haciendo del
proceso de enseñanza-aprendizaje una tarea fácil basada únicamente
en la transmisión de contenidos, dejando de lado a los sujetos de la
educación y el contexto en el que se desarrollan.
2. Modelo recepción significativa: Surge desde la perspectiva del apren-
dizaje significativo como un modelo expositivo de la enseñanza de las
ciencias, de acuerdo con Ruiz, la ciencia sigue siendo un acumulado de
conocimientos, pero se adiciona el concepto de “lógica interna”, que
permite llevar de la mano el conocimiento propio de la ciencia y el co-
tidiano que posee el estudiante de una manera progresiva de acuerdo
a su desarrollo mental o a la forma como aprende.
En este tipo de modelo, el docente se encarga de guiar el proceso
de enseñanza aprendizaje empleando explicaciones y organizadores
cognitivos que permiten hilar el conocimiento científico con el del es-
tudiante. Sin embargo, este modelo también está enfocado en lo con-
ceptual más que en lo procedimental, su diferencia con el modelo an-
terior radica en que va dirigido casi que gradualmente de acuerdo con
la estructura mental del estudiante. Algunos de los inconvenientes que
plantea Ruíz en el empleo de este modelo son, que no es claro si se pre-
senta un enriquecimiento de conocimientos por parte del estudiante
o si simplemente los sustituye por otros, y que tampoco está claro el
concepto de “significativo” en el plano del aprendizaje.
39
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
3. El modelo por investigación: Es un modelo que permite acercar al
educando a la ciencia, puesto que, con la aplicación de problemas cien-
tíficos, se da un soporte y coherencia a los contenidos y se muestra a
la ciencia como un proceso de construcción social, ya que permite un
razonamiento, reflexión y crítica del conocimiento. El educando enton-
ces, es un ser activo en su proceso de aprendizaje, construye su conoci-
miento de forma más significativa, a partir de la investigación realizada
para dar solución a las problemáticas planteadas por el docente, quien
además de planear los problemas, debe proporcionar un tratamiento
flexible del conocimiento, conocer muy bien el entorno y a los estu-
diantes a quienes van dirigidos los contenidos.
4. Miniproyectos: Pueden entenderse como “pequeñas tareas” que re-
quieren de un trabajo práctico, la aplicación de conceptos y una estrecha
relación entre los estudiantes y el docente. Los miniproyectos deben de-
sarrollarse de una forma estructurada que contenga las partes mínimas
de cualquier proyecto como son: el problema o situación por resolver, los
objetivos, unas hipótesis sencillas planteadas por los estudiantes, donde
se dé cuenta de sus pre-saberes, un análisis y reflexión teórica, que surge
de la consulta realizada por los estudiantes y de las discusiones genera-
das entre ellos y por supuesto una evaluación del proceso.
Después de esta breve visión de cada uno de los modelos expuestos
por Ruiz, cabe destacar que para él, lo importante de cada uno de los
modelos o sus puntos en común es que todos ponen a los “problemas”
como una herramienta que permite la construcción del conocimiento
reflexivo y contextualizado que a su vez facilita cualquier proceso de
enseñanza-aprendizaje.
IV. Relación de las estrategias
pedagógicas con el rendimiento escolar
En los procesos de enseñanza aprendizaje existen diversidad de fac-
tores que intervienen en su logro y son muy amplios los estudios que
se han realizado al respecto, Brunner y Elacqua (2004) presentan un
artículo de recopilación sobre los factores que influyen en la educación
y describen los tres que consideran más importantes, que son: El en-
torno familiar, la calidad de la comunidad en la que viven los estudian-
tes y la efectividad de la escuela.
40
Zenda María Copete Peñalosa
Plantean que la mayoría de los estudios coinciden en que, en los paí-
ses desarrollados el mayor porcentaje de influencia en el rendimiento
de los estudiantes son los relacionados con la familia y la comunidad,
correspondiendo al 80%, mientras que en países en vía de desarrollo,
la mayor influencia se relaciona con la escuela; al parecer esta influen-
cia está determinada por el capital cultural que pueden transmitir las
familias a sus hijos cuando las condiciones en cuanto a los ingresos lo
permiten, mientras que en las familias con menos posibilidades eco-
nómicas estas dificultades deben ser superadas a través de la escuela.
Es innegable que la condición económica de las familias y el grado
de escolarización de los padres, además de definir el nivel de educa-
ción de sus hijos, también son un factor determinante en el rendimien-
to escolar de los estudiantes, tal y como lo arrojó el estudio realizado
por la Secretaria de Educación de Bogotá en el año 2010, a estudiantes
de grado 11 en 55 colegios oficiales y 71 colegios privados en las cate-
gorías del nivel icfes muy superior y muy inferior. Aquí se muestra cla-
ramente cómo dichos factores influyen en las expectativas familiares
acerca del grado de escolaridad para los hijos. En los colegios clasifica-
dos como muy inferior, el mayor porcentaje de aspiraciones educativas
de los hijos estaban dirigidas hacia el grado de bachiller, seguido de
estudios técnicos y en último lugar estudios profesionales (sed, 2010).
En consecuencia, la motivación estudiantil también se ve afectada,
y los estudiantes no planean un proyecto de vida con mayores aspi-
raciones a las enmarcadas en su medio; esta realidad es inherente en
nuestra sociedad, pues es evidente que los estudiantes provenientes
de escuelas de estratos bajos tienen menos posibilidades de acceder
a la universidad y deben conformarse en el mejor de los casos con ca-
rreras técnicas o cursos que los vinculen rápidamente a la vida laboral
para mejorar las condiciones de sus familias.
Según Brunner y Elacqua, en países en vía de desarrollo, cualquier
cambio que se presente a nivel de la escuela puede tener un efecto de-
terminante en el desempeño académico de los estudiantes; en América
latina el porcentaje del efecto de la escuela se encuentra hacia el 40%
del total de la varianza. En las escuelas los principales factores que in-
fluyen en el desempeño escolar según la conclusión de estos autores y
que tienen relevancia para el desarrollo de este proyecto son:
41
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
• Profesor conoce contenidos
• Tiempo dedicado a la enseñanza
• Monitoreo frecuente alumno
• Tiempo preparación clase
• Experiencia del docente
• Laboratorio ciencia en escuela
Se concluye afirmando que el trabajo en el aula de clase es el más deter-
minante en el desempeño escolar y dentro de éste, el de mayor influen-
cia son las prácticas de enseñanza empleadas por el docente, lo cual es
coherente puesto que dependiendo de dichas prácticas, el estudiante
tendrá mayor o menor posibilidad de aprender los conocimientos que
se proponen; lo que en últimas correspondería a la efectividad escolar.
En la historia de la enseñanza de las ciencias, varios autores rela-
cionan las diferentes estrategias empleadas como uno de los factores
asociados a los resultados académicos de los estudiantes, se conside-
ra importante resaltar el trabajo de Cornejo y Redondo (2007) sobre
factores asociados a logros escolares. Ellos describen como factores
relacionados con la escuela, la organización escolar y los procesos ins-
titucionales en las salas de clase propiamente dichas.
Es relevante mencionar en lo referente a las salas de clase, que men-
cionan como factores influyentes en el rendimiento de los estudiantes
los siguientes, todos enmarcados en un contexto particular y estrecha-
mente relacionados entre sí:
• Altas expectativas de los docentes frente a las posibilidades de
aprendizaje de los estudiantes.
• Calidad del currículo en cuanto a su pertinencia y gestión.
• Organización del aula, estructura del trabajo, aprovechamiento
del tiempo de clase y posibilidades para mejorar el aprendizaje.
• Seguimiento continuo del progreso de los estudiantes.
• Clima de aula enmarcado en la cercanía, afectividad, claridad y
buena comunicación.
• Cantidad, calidad y disponibilidad de materiales educativos.
• La pluralidad y calidad de las didácticas con énfasis en aquellas
que favorecen un mayor involucramiento de parte de los estu-
diantes.
42
Zenda María Copete Peñalosa
Todos estos hacen referencia a la organización de la clase como tal
y a las diferentes estrategias que pueden emplear los docentes en el
momento de impartir una clase o tema determinados; sin embargo, el
último es el más relacionado con el objeto de estudio del presente tra-
bajo puesto que permite relacionar las prácticas de enseñanza con los
resultados académicos de los estudiantes en las Pruebas Saber.
Al respecto de factores asociados, Murillo (2010) plantea en su ar-
tículo lecciones aprendidas de la investigación sobre eficacia escolar
en América Latina, el cual se presenta de forma resumida en la Revista
del Instituto para la Investigación Educativa y el Desarrollo Pedagógico
-idep- de Colombia, una agrupación de nueve factores, dentro de los
cuales se encuentran el clima escolar y de aula, la dirección escolar y el
currículo de calidad, que son pertinentes de mencionar para mostrar la
importancia de éstos a la hora de interpretar los resultados académi-
cos de los estudiantes, puesto que, tal como lo presenta Murillo, en lo
referente al currículo de calidad, es el trabajo diario del docente con los
niños lo que permite marcar una diferencia independientemente de la
metodología empleada.
Menciona que la investigación arrojó unas regularidades en cuanto
a los procesos de enseñanza de los estudiantes que aprenden más, es-
tas son:
• Clases preparadas adecuadamente y con tiempo.
• Lecciones estructuradas y claras.
• Actividades y estrategias de evaluación coherentes con los ob-
jetivos.
• Valorar las concepciones previas de los estudiantes y la realiza-
ción de actividades que permiten relacionar los conceptos nue-
vos con los anteriores.
• Realización de actividades variadas que permiten la interacción
de los estudiantes con el docente.
• Atención a la diversidad, en especial a aquellos estudiantes que
presentan más dificultad.
• Utilización de recursos didácticos tradicionales y tecnológicos.
• Frecuente comunicación de los resultados de la evaluación.
Por el contrario, Mella y Ortiz (1999) analizando los factores internos
y externos del sistema escolar, en el que se encuentran la escuela pro-
piamente dicha y el entorno social y, basándose en el Informe Coleman
43
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
realizado hacia los años sesenta en Estados Unidos, argumentan que
las conclusiones de dicho informe afirman que el efecto de la escuela
sobre los resultados académicos no son muy significativos y que, a pe-
sar de las críticas metodológicas de este estudio, otros autores también
han llegado a las mismas conclusiones; dando especial prioridad en la
determinación de los logros escolares a los factores socioeconómicos;
sin embargo, es de esperarse que la escuela logre contrarrestar el efec-
to de este factor en los estudiantes. Por lo tanto, estudios posteriores
mostraron cierta influencia de la escuela en los logros escolares aun-
que ésta no sobrepasa el 15% de la variación total.
A nivel Bogotá, la Secretaría de Educación del Distrito -sed- en el
año 2007, se propuso adelantar un estudio sobre los factores asocia-
dos al logro académico con el fin de plantear una política pública de
educación en la ciudad, que sea más efectiva. Dicho estudio fue basa-
do en otros realizados a nivel internacional, en su mayoría de Estados
unidos, en los que se fijaban ciertos aspectos enfocados hacia variables
del colegio, el profesor y el aula de clase, los cuales se considera que
determinan el logro académico medido a través de una prueba estan-
darizada como es el caso que quiere analizarse en el presente proyecto.
A diferencia de los estudios mencionados anteriormente sobre fac-
tores asociados a logros escolares, en este último, realizado por la Se-
cretaría de Educación de Bogotá, en ninguna de las variables analizadas
se encuentran las estrategias pedagógicas empleadas por el docente
para los procesos de enseñanza aprendizaje, como factores influyentes
en el desempeño de los estudiantes. Tal vez porque no son considera-
das como factores determinantes en el rendimiento académico de los
estudiantes.
En conclusión según la bibliografía comentada puede decirse que,
si bien las estrategias pedagógicas empleadas por el docente en el aula
de clase para la enseñanza de su asignatura tienen un efecto importan-
te en el desempeño escolar de los estudiantes; no puede olvidarse que
el entorno familiar y socioeconómico en el que ellos se desenvuelven,
son los más determinantes en el momento de hablar de logros escola-
res, aunque es relevante mencionar que la escuela en últimas tiene la
función de disminuir las brechas sociales y de promover un mejora-
miento de la calidad de vida de las personas en general.
44
Capítulo tercero
Metodología
En éste capítulo se realiza la descripción de la metodología empleada
para el desarrollo del trabajo, se propone una revisión bibliográfica ba-
sada principalmente en documentos proporcionados por el Ministerio
de Educación Nacional y el Instituto Colombiano para el Fomento de
la Educación Superior -icfes-, en los cuales se dan los parámetros ge-
nerales que deben cumplir las instituciones educativas en cuanto a los
procesos de enseñanza aprendizaje, así como también, un breve análisis
de los resultados obtenidos por los estudiantes en las diferentes prue-
bas estandarizadas en cuanto a las ciencias naturales en particular y su
relación directa con la calidad de la educación medida de esta manera.
El trabajo permite hacer un pequeño análisis comparativo entre lo
que propone el Ministerio de Educación frente a las prácticas pedagó-
gicas y lo que se evidencia de dichas prácticas en los resultados de los
estudiantes en las pruebas nacionales e internacionales en particular
lo referente a las ciencias naturales.
Para el desarrollo del proyecto se hace necesario el empleo de técni-
cas que permitan obtener la información suficiente sobre el problema
de estudio y a su vez, evidenciar las posibles relaciones que se estable-
cen entre las estrategias pedagógicas para la enseñanza de las ciencias
naturales y los resultados académicos obtenidos por los estudiantes de
la ied República del Ecuador en la Prueba Saber de la última década.
Para ello, es necesario describir el diseño metodológico que se utiliza
en el presente proyecto.
I. Diseño metodológico
El trabajo se encuentra enmarcado dentro del estudio de tipo explica-
tivo, puesto que se pretende establecer la relación que existe entre las
45
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
estrategias pedagógicas empleadas para la enseñanza de las ciencias
naturales en la ied República del Ecuador y los resultados académicos
obtenidos por los estudiantes en ésta área en las Pruebas Saber 11; por
lo tanto es necesario explicar más detalladamente sus características.
A. Enfoque explicativo
El trabajo corresponde a éste tipo de enfoque puesto que pretende dar
cuenta del efecto que producen las estrategias pedagógicas planteadas
por el área de ciencias naturales para la enseñanza de las mismas, en la
ied República del Ecuador, sobre los resultados académicos obtenidos
por los estudiantes en ésta área en las pruebas estandarizadas a nivel
nacional.
De acuerdo con el enfoque anterior, el proyecto se encuentra enmar-
cado dentro de un estudio de tipo descriptivo, el cual se define según
Dankhe citado por Hernández S. et al. (2010) como un estudio que
“busca especificar las propiedades importantes de personas, grupos,
-comunidades o cualquier otro fenómeno que sea sometido a análisis”;
se utilizan para seleccionar y medir una serie de fenómenos para pos-
teriormente describir los resultados. Son importantes porque permi-
ten estudiar situaciones naturales sin ningún tipo de manipulación del
entorno, son fáciles de diseñar y aplicar y facilitan la realización de es-
tudios de tipo analítico ya que, son generadores de hipótesis y; aunque
su objetivo no es establecer las relaciones que se pueden presentar
entre dos variables, sí permite realizar algunas predicciones (Hernán-
dez et al. 2010).
Los estudios descriptivos pueden ser de dos tipos: transversales o
longitudinales, para el caso de éste proyecto se emplea el de tipo lon-
gitudinal ya que se analizarán los resultados de los estudiantes obte-
nidos en la prueba saber de la última década en el área de ciencias
naturales.
En cuanto al método, se emplea el selectivo con un diseño expost-
facto, puesto que las estrategias pedagógicas ya fueron planteadas por
la institución educativa y han venido aplicándose con los estudiantes
desde el año 2007 aproximadamente. En lo referente a los resultados
académicos en las Pruebas Saber 11, éstas ya fueron realizadas y co-
rresponden a los estudiantes de grado once durante el periodo 2002-
2012 que las presentaron ante la entidad correspondiente.
46
Zenda María Copete Peñalosa
B. Selección de la muestra
La población y muestra con la que se lleva a cabo el proyecto en lo re-
ferente a los resultados académicos, es no probabilística puesto que,
corresponde a todos los estudiantes de grado once de educación media
de la IED República del Ecuador de los años comprendidos entre el
2005 y el 2012 que presentaron la prueba saber que realiza el Instituto
Colombiano para el Fomento de la Educación Superior -icfes- a nivel
nacional. La población muestra se presenta a continuación.
Tabla 5
Muestra de estudiantes que presentaron la Prueba Saber
realizada por el icfes
porcentaje respecto a
año
mujeres
hombres
total evaluados
la población total
2005
20
14
34
3,09%
2006
18
13
31
2,96%
2007
25
23
48
4,75%
2008
20
30
50
4,86%
2009
27
20
47
3,91%
2010
31
24
55
4,98%
2011
29
14
43
4,35%
2012
23
22
45
4,16%
En cuanto a las estrategias pedagógicas planteadas por la ied República
del Ecuador, se tomaran textualmente del plan de área contenido den-
tro del Proyecto Educativo Institucional y los respectivos planes de
aula desarrollados por los docentes en la institución en mención.
II. Plan de análisis de datos
Con el fin de especificar el plan de análisis de datos, es necesario acla-
rar que como técnica de recolección de información se emplea la ob-
servación documental, basada principalmente en la caracterización de
las estrategias pedagógicas propuestas para la enseñanza de las cien-
cias a nivel general, lo que plantea la Institución educativa en estudio al
respecto del mismo tema y los resultados académicos de los estudian-
tes en las pruebas saber Icfes de la misma área, en el periodo compren-
47
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
dido entre 2002-2012; para poder determinar si existe alguna relación
entre éstas dos variables.
Para analizar lo correspondiente a los resultados académicos obte-
nidos por los estudiantes en las pruebas saber de la última década en
el área de ciencias naturales, se emplea la estadística descriptiva; por
lo tanto se hace necesario determinar en qué consiste y como se aplica.
A. Estadística descriptiva
Teniendo en cuenta que la estadística descriptiva es una rama de la
estadística en general, que es un mecanismo empleado para analizar
datos en educación, es relevante resaltar el manual propuesto por la
Universidad de Chile (2008) sobre la estadística utilizada en la edu-
cación, en donde se especifican las principales formas de medición en
este campo. De acuerdo con esto, es común que se empleen tablas y
gráficos para desarrollar el análisis de información; entre ellos se pre-
sentan las tablas de frecuencias, las cuales dependen de la cantidad y
tipo de variables que se estén analizando. Estas permiten determinar
cantidades por variable y porcentajes dentro de cada variable; pueden
ir acompañadas por histogramas o polígonos de frecuencias, que son
gráficas que permiten mostrar las distribuciones de frecuencias de las
variables estudiadas.
Otra forma de presentar la información dentro de la estadística son
las medidas de tendencia central, las cuales son valores que localizan la
parte central de un conjunto de datos y que pueden representar todos
los datos. Para el caso particular de este proyecto, se describe la media,
ya que éstos fueron los datos que se obtuvieron como resultado de la
evaluación del área de ciencias naturales en la prueba saber a nivel de
la institución educativa.
Media aritmética o promedio: hace referencia a la suma de los va-
lores de todas las observaciones y la división por el número total de
datos, corresponde al punto de balance de los datos, siempre y cuando
uno de ellos no sea lo suficientemente grande o pequeño para no ver-
se representado; con esta medida se pueden comparar más fácilmente
dos o más poblaciones.
Las medidas de dispersión, según el manual de la Universidad de
Chile en mención, indican la mayor o menor concentración de los da-
tos de acuerdo con las medidas de tendencia central y que también se
48
Zenda María Copete Peñalosa
consideran en el trabajo, se especifica la desviación estándar o típica;
puesto que, ésta indica cuánto tienden a alejarse los valores puntuales
del promedio en una distribución, es decir que, determina el promedio
de la distancia de cada valor respecto al promedio en general de todos
los valores. Cuanto mayor sea el valor de la desviación, mayor será la
distancia de los puntos frente al promedio y viceversa. Este valor es
importante porque permite determinar qué tan parejos fueron los re-
sultados individuales en las pruebas saber.
La estadística descriptiva, también denominada análisis explorato-
rio de datos, permite presentar la información de una forma sistema-
tizada y sencilla para que de esta manera se logren identificar algunas
tendencias en el tema que se estudia (Orellana, 2001).
Por lo tanto, éste tipo de estadística es el que se emplea para anali-
zar los resultados obtenidos por los estudiantes en las pruebas saber
de la última década en el área de ciencias naturales.
B. Análisis de contenido
El análisis de contenido según R. Martín (s.f), es una “técnica de inves-
tigación cuya finalidad es la descripción objetiva, sistemática y cuanti-
tativa del contenido manifiesto de la comunicación o de cualquier otra
manifestación de la conducta”.
De acuerdo con el autor, el análisis de contenido puede presentar
tres enfoques diferentes dependiendo de los objetivos del estudio:
1. De acuerdo con las características de contenido: Se utiliza por lo ge-
neral para descubrir tendencias de opinión, para evaluar las contribu-
ciones sociales de los medios de comunicación y su influencia en los
comportamientos sociales y para comparar y mejorar métodos de in-
vestigación técnica, analizando entrevistas con contenidos simbólicos.
2. De acuerdo con la naturaleza del contenido: Es empleado para deter-
minar intenciones, medir la legibilidad de los materiales de comunica-
ción y para descubrir aspectos estilísticos en comunicaciones escritas
o audiovisuales.
3. De acuerdo con la interpretación del contenido: Pretende buscar co-
nocimientos acerca de sujeto que produce el material de estudio, iden-
49
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
tificar características, estado psicológico y obtener información estra-
tégica de un individuo o grupo en general.
Martín (s.f) explica la secuencia en la puede realizarse la conver-
sión del material simbólico en datos científicos, medibles, objetivos y
significativos para facilitar su visión. Para ello propone:
• Especificar las variables y sus categorías, es decir, que se va a
medir y como se subdivide.
• Especificar el sistema de categorías o las unidades de medida, es
decir, si es dicotómica u ordinal.
• Utilizar criterios de medida adecuados o adaptarlos a las carac-
terísticas socioculturales a las que va dirigido.
• Tabulación de materiales categorizados, si son numéricos se
puede emplear métodos estadísticos.
• Tratamiento de los datos, cualitativos o cuantitativos.
• Utilidad de los resultados y generalidad de los mismos.
De acuerdo con la metodología empleada para el análisis de contenido,
Piñuel (2002) propone:
1. Selección de la comunicación o texto que será estudiada: una conver-
sación, una publicidad, un documento, un artículo, un deporte, espec-
táculos, noticias, eventos, etc. De acuerdo con el tipo seleccionado, el
análisis de contenido puede ser:
• Exploratorio: son los que se aproximan a un diseño de una in-
vestigación, en éste se permite registrar y tratar datos sobre do-
cumentos y se orientan a resolver problemas relativos a la ela-
boración de las categorías pertinentes que han de configurar un
protocolo de análisis y su eventual articulación con una investi-
gación más profunda.
• Descriptivo: se utilizan para identificar y catalogar la realidad
empírica de textos o documentos mediante la definición de cate-
gorías o clases, sirven para recuperar información. En este tipo,
es importante resaltar el contexto donde se inscribe el material
de análisis, describir las características, situaciones, entornos y
contextos implicados en la producción del documento.
50
Zenda María Copete Peñalosa
• Verificativo y explicativo: Estos permiten dar cuenta del origen,
naturaleza, funcionamiento y efectos de los productos comuni-
cativos, permiten inducir predicciones o comprobar contenidos
y productos.
2. Selección de las categorías que se utilizarán: las categorías siempre
derivan de las miradas de análisis, es decir, que surgen de acuerdo con
la fijación de los objetivos de conocimiento y la delimitación de obje-
tos de estudio adecuados, que sean significativos y pertinentes para su
refutabilidad.
3. Selección de las unidades de análisis: dependen de lo que se esté ana-
lizando, puede descomponerse adecuadamente la información para
tomar solamente lo que se desea. De acuerdo con esto, dentro de ésta
selección existen diferentes diseños como son:
• Horizontales o extensivos: se utilizan para el análisis de conteni-
dos cuantitativos y/o estadístico ya que permite análisis gran-
des volúmenes de información de diferente tipo.
• Verticales o intensivos: son muy reducidos o de un solo caso, por
lo general son análisis no cuantitativos, pueden adolecer de fal-
ta de representatividad en sus hallazgos, puesto que, diferentes
investigadores analizando el mismo contenido pueden llegar a
conclusiones diferentes.
• Transversales: se seleccionan contenidos que difieren en cuanto
a posturas sobre el mismo tema, por lo tanto, las diferencias ob-
servadas pueden atribuirse a las posiciones diversas.
• Longitudinales: se encargan de analizar contenidos en diferentes
momentos con aplicación de medidas repetidas o con muestras
independientes.
4. Selección del sistema de recuento o de medida: pueden ser cuantitati-
vos o cualitativos. De acuerdo con los parámetros de medición, pueden
darse análisis de contenido frecuenciales, que marcan las repeticiones
que presentan algunos datos descriptivos o establecer escalas de los
mismos, o relacionales, que sirven para medir la co-ocurrencia a partir
de la tabulación frecuencial previa.
51
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
De acuerdo con lo anterior y teniendo en cuenta la visión planteada
por los dos autores comentados, que a su vez son complementarias, se
presenta el siguiente cuadro de resumen acerca del análisis de contenido.
Tabla 6
Resumen análisis de contenido
Protocolo de conver-
Metodologia del
Enfoque de acuerdo con
sión del material
análisis de contenido
el objetivo de estudio
simbólico en
datos cientificos
1. Selección de la comuni-
1. Características del con-
1. Especificar las variables
cación que será estudiada.
tenido.
y categorías.
2. Selección de las catego-
2. Naturaleza del contenido.
2. Especificar el sistema
rías de análisis.
de categorías y unidades
3. Interpretación del con-
de medida.
3. Selección de las unida-
tenido.
des de análisis.
3. Utilizar criterios de me-
dida adecuados al contexto.
4. Selección del sistema
de recuento.
4. Tabulación de materia-
les categorizados.
5. Tratamiento de datos.
6. Determinar la utilidad
de los resultados.
De acuerdo con los objetivos planteados en el presente proyecto, el en-
foque con el que se realiza el análisis de las estrategias pedagógicas
planteadas por la ied República del Ecuador es del tipo de característi-
cas del contenido, puesto que se pretende determinar cómo estas prác-
ticas de enseñanza se relacionan con los resultados académicos de los
estudiantes en las Pruebas Saber 11 aplicadas a nivel nacional.
52
Capítulo cuarto
Institución objeto de estudio
I. Descripción
Este trabajo es realizado en la Institución Educativa Distrital República del
Ecuador, ubicada en la zona cuarta, localidad San Cristóbal, en el suro-
riente de la ciudad de Bogotá. Cuenta con dos sedes, en la sede A jorna-
da mañana se encuentran los estudiantes de básica secundaria y media
y en la tarde los estudiantes de básica primaria; la sede B, solo atiende
estudiantes de básica primaria en la jornada de la mañana.
Actualmente el colegio cuenta con: cuatro cursos de preescolar, 18
cursos de básica primaria, 17 cursos de básica secundaria y cuatro cur-
sos de educación media.
Para el año 2009 comienza a ofrecerse énfasis en lengua extranjera
(inglés) y ciencias naturales (biotecnología), en los grados de ciclo cin-
co (educación media).
La zona pertenece a los estratos socioeconómicos uno y dos, es de-
cir que sus habitantes cuentan con menos de un salario mínimo o has-
ta tres salarios mínimos legales vigentes para su sustento (Secretaría
Distrital de Planeación, 2008); por lo tanto los estudiantes de la insti-
tución no presentan un nivel económico elevado y su calidad de vida
en algunos casos es baja, con varias necesidades insatisfechas. En su
mayoría, forman parte de familias numerosas, son hijos de personas
con un nivel educativo escaso, en pocas ocasiones con un bachillerato
completo y dedicados a oficios como recicladores, empleadas del ser-
vicio, maestros de obra, vigilantes, vendedores ambulantes, conducto-
res de servicio público, amas de casa, etc. por lo general son familias
uniparentales tanto paternas como maternas y en algunos casos fami-
lias extensas; los niños en su mayoría, no cuentan con un acompaña-
miento en casa para la asesoría de tareas ni para el seguimiento de su
desempeño académico.
53
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
La institución educativa, dentro del Proyecto Educativo Institucio-
nal -pei- que rige para el año 2012, titulado: “Desarrollo de competen-
cias para la vida y la cultura democratica a partir de la comunicación”,
hace una propuesta educativa enfocada hacia el fomento del desarrollo
humano integral de los estudiantes quienes, a partir del “conocimiento
aplicado en la solución de problemas”, se convertirán en protagonistas
del cambio; todo el proyecto se encuentra enmarcado dentro de la pro-
puesta de ciclos educativos (anexo 1) planteada por la Secretaría de
Educación de Bogotá, en el anterior gobierno, pero que todavía tiene
vigencia (pei República del Ecuador, 2007).
En este, se describen la misión y visión y se fijan unos objetivos ge-
nerales:
Misión
La ied República del Ecuador contribuye a la formación de personas para el
mejoramiento de la calidad de vida y la convivencia mediante el fomento de
una cultura de participación democrática y la reorganización de la enseñanza
por ciclos, potenciando el desarrollo humano en habilidades cognitivas,
comunicativas, y valorativas, en los ámbitos científico, tecnológico y cultural,
con proyección a la comunidad.
Visión
En el año 2015 la ied República del Ecuador estará posicionada en la
localidad San Cristóbal como institución líder en el desarrollo de capacidades
cognitivas, comunicativas y valorativas en los estudiantes, organizados por
ciclos, promoviendo el uso adecuado de los recursos tecnológicos y científicos
que les permitan transformar su realidad y ser agentes de cambio social (pei
República del Ecuador, 2007).
Objetivos
1. Promover ambientes de convivencia que permitan reconocer a la persona
como ser humano, en constante crecimiento y en la búsqueda permanente
de una vida digna.
2. Crear espacios de trabajo institucional que permitan desarrollar procesos
académicos, culturales, científicos y recreativos que fortalezcan la vida
escolar y posibiliten nuevos escenarios de participación en el desarrollo
social.
3. Fortalecer el desarrollo y apropiación de capacidades cognoscitivas,
cognitivas y valorativas, que contribuyan a la formación de personas con
pensamiento crítico, que propendan por la transformación de su realidad.
4. Desarrollar habilidades comunicativas, como fundamento del acceso al
conocimiento universal y de la interacción social; a partir de la implementación
de sistemas mediales en los procesos enseñanza y aprendizaje.
54
Zenda María Copete Peñalosa
5. Optimizar los niveles de organización que permitan el mejoramiento
individual y colectivo, a través de la planeación, seguimiento y evaluación,
integrando los procesos académicos, de convivencia y administrativos
(pei República del Ecuador, 2007).
De acuerdo con lo anterior, se establecen los ejes de desarrollo, las impron-
tas y las bases comunes de aprendizaje para cada ciclo en la Institución, las
cuales dirigen todos los procesos académicos que se plantean en cada una de
las áreas, lo cual es importante porque dependiendo de la calidad de los pro-
cesos de enseñanza-aprendizaje que se den particularmente en las ciencias
naturales y la facilidad que se le brinde al estudiante de acceder al conoci-
miento científico, su importancia y aplicación cotidiana, tendrán la posibili-
dad de desarrollar más habilidades argumentativas sobre el mismo y estarán
más motivados hacia el aprendizaje, lo que contribuirá con la planeación de
su proyecto de vida, puesto que, al obtener mejores resultados académicos y
desempeñarse mejor en las pruebas estatales, se abrirán puertas de acceso a
la educación superior y al mundo laboral.
Dentro del pei de la institución, se encuentran los planes de cada
una de las áreas que se imparten en el colegio, estos son propuestos
por los docentes de acuerdo con los estándares básicos de competen-
cias y los lineamientos curriculares vigentes a nivel del país.
A continuación se describe lo concerniente al área de ciencias na-
turales y educación ambiental, con el fin de establecer los parámetros
y estrategias bajo los cuales se trabaja dicha área en el aula con los
estudiantes y, determinar si estos ejercen alguna influencia en los re-
sultados académicos de los estudiantes obtenidos en las pruebas saber
de la última década.
II. Plan de área de ciencias naturales
Misión del área
Los maestros del área de ciencias naturales y educación ambiental buscamos
formar hombres y mujeres comprometidos con el respeto a su vida, la de los
demás y a su entorno. Además, promover la inquietud científica, con sentido
crítico y compromiso social (pei República del Ecuador, 2007).
Visión del área
Al año 2015 el área de ciencias naturales y educación ambiental habrá
articulado al Proyecto Educativo Institucional las dimensiones de la formación
integral mediante el fomento de una cultura de participación democrática,
el proyecto comunicativo para la convivencia y la investigación como un
elemento facilitador y dinamizador de dicha formación (pei República del
Ecuador, 2007).
55
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Objetivos
De acuerdo con los lineamientos curriculares del Ministerio de Educación
Nacional se plantea:
General
Desarrollar actitud científica en el estudiante que le permita contar con
una teoría integral del mundo natural dentro del contexto de un proceso de
desarrollo humano, equitativo y sostenible que le proporcione una concepción
de sí mismo y de sus relaciones con la sociedad y la naturaleza, armónica con
la preservación de la vida en el planeta.
Específicos:
Basados en los lineamientos curriculares propuestos por el Ministerio de
Educación Nacional, se pretende que el estudiante desarrolle la capacidad de:
Fomentar habilidades de exploración, experimentación y descubrimiento
de su cuerpo y entorno a través del juego.
Construir teorías acerca del mundo natural.
Formular hipótesis derivadas de sus teorías.
Diseñar experimentos que pongan a prueba sus hipótesis y teorías.
Argumentar con honestidad y sinceridad en favor o en contra de teorías,
diseños experimentales, conclusiones y supuestos dentro de un ambiente
de respeto por la persona de sus compañeros y del profesor.
Imaginar nuevas alternativas, nuevas posibilidades en el momento de
resolver un problema, de formular una hipótesis o diseñar un experimento.
Hacer observaciones cuidadosas.
Trabajar seria y dedicadamente en la prueba de una hipótesis, en el diseño
de un experimento, en la toma de medidas y en general en cualquier
actividad propia de las ciencias.
Desarrollar el amor por la verdad y el conocimiento.
Argumentar éticamente su propio sistema de valores a propósito de los
desarrollos científicos y tecnológicos en especial a propósito de aquellos
que tienen implicaciones para la conservación de la vida en el planeta.
Contribuir con el desarrollo de una emocionalidad sana que le permita una
relación armónica con los demás y una resistencia a las frustraciones que
puedan impedirle la culminación de proyectos científicos, tecnológicos y
ambientales.
Contribuir con la construcción de una conciencia ambiental en el
estudiante que le permita tomar parte activa y responsable en toda
actividad a su alcance dirigida a la conservación de la vida en el planeta.
Contribuir con el desarrollo de una concepción en el estudiante de la
técnica y la tecnología como productos culturales que pueden y deben ser
utilizados para el beneficio humano dentro del contexto de un desarrollo
sostenible.
56
Zenda María Copete Peñalosa
De acuerdo con la misión, visión y objetivos propuestos, se plan-
tean los objetivos de cada ciclo (anexo 2) y los contenidos que deben
desarrollarse en cada uno de los grados, así como lo concerniente a la
metodología de trabajo que va a emplearse para alcanzar lo propuesto.
III. Metodología del área
A. Propuesta pedagógica
La propuesta pedagógica del área de ciencias naturales en la ied
República del Ecuador, está enmarcada dentro del modelo de aprendi-
zaje significativo, marcando tres momentos:
• Exploración: Ideas previas
• Investigación: Construcción de saberes
• Proyección: Desarrollo de proyectos
De acuerdo con estos, se proponen las siguientes actividades o estrate-
gias pedagógicas, dirigidas principalmente a los estudiantes de educa-
ción secundaria, tomados de diferentes modelos pero, encaminadas a
facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias naturales.
1. Actividades: predecir-observar-explicar
Como su nombre lo indica, estas actividades consisten en tres eta-
pas más o menos diferenciadas en las que se movilizan las ideas pre-
vias de los sujetos. Los estudiantes se enfrentan a una situación experi-
mental y se les pide que expliquen los resultados. Según la bibliografía
comentada en cuanto a estrategias pedagógicas para la enseñanza de
las ciencias, este tipo de actividades tienden a desarrollar un poten-
cial metacognitivo, dado que con ellas no se busca tanto el falsar las
ideas de los alumnos sino, incidir en sus ideas sobre el aprendizaje de
la ciencia y sobre la naturaleza del conocimiento científico. Es decir
que, el objetivo más importante de las actividades predecir-observar-
explicar es que los alumnos comprendan el papel de los conocimientos
previos en la interpretación de los fenómenos y tomen conciencia de
sus propios procesos cognitivos. Para facilitar el logro de este objetivo,
es fundamental que, durante el desarrollo de la actividad, el profesor
haga explícitas las relaciones entre las ideas previas de los alumnos
57
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
y las teorías que permiten explicar adecuadamente las observaciones
realizadas durante las experiencias.
Las actividades predecir-observar-explicar se pueden complemen-
tar con pequeñas experiencias para desarrollar en casa con materiales
sencillos disponibles en el hogar (experiencias de calentamiento o en-
friamiento de líquidos, etc.) y los resultados se pueden discutir en clase.
Se puede conseguir en poco tiempo una gran cantidad de información
sobre las ideas de los alumnos haciendo que, antes de realizar las ex-
periencias, entreguen por escrito sus predicciones y justifiquen breve-
mente las razones que les llevan a formular tales predicciones. Por lo
tanto, permite la participación de todos los estudiantes sin excepción.
Este tipo de actividades exige las precauciones comunes del trabajo
experimental. Existe, además, un cierto peligro de que los alumnos so-
lamente tomen en cuenta los resultados de las experiencias que confir-
man sus propios puntos de vista, algo que también es frecuente incluso
con adultos en la vida cotidiana.
2. Mapas conceptuales
También corresponden a actividades metacognitivas, su objetivo
es representar relaciones entre conceptos en forma de proposiciones.
Esas relaciones se representan mediante enlaces y ponen de mani-
fiesto las dependencias, similitudes y diferencias entre conceptos, así
como su organización jerárquica. Los mapas conceptuales se utilizan
como instrumento diagnóstico para explorar lo que los alumnos saben,
para que ellos extraigan el significado de los libros de texto, como guía
para la preparación de trabajos escritos, para que determinen sus pro-
cesos de aprendizaje, valoren las relaciones entre conceptos y como
estrategia de evaluación.
Una vez que los alumnos han aprendido a utilizar mapas concep-
tuales, este instrumento puede utilizarse para fomentar la reflexión
sobre la naturaleza del conocimiento y del aprendizaje, lo cual puede
contribuir a combatir las concepciones epistemológicas ingenuas que
mantienen los alumnos.
Sin embargo, los mapas conceptuales por sí mismos no pueden con-
seguir el aprendizaje significativo, quizá la forma más acertada de uti-
lizar los mapas conceptuales es en el trabajo en grupo y, naturalmente,
son los alumnos quienes deben dedicarse activamente a construir ma-
pas conceptuales contando con la mediación del profesor.
58
Zenda María Copete Peñalosa
3. Diagramas V
El diagrama V de Gowin dentro de la metacognición, es una técnica
heurística para ilustrar los elementos conceptuales y metodológicos
que interactúan en el proceso de construcción del conocimiento o en el
análisis de textos. Como es sabido, un diagrama V se organiza en torno
a un componente conceptual y otro componente metodológico que se
refieren a una pregunta central que permite que el estudiante identifi-
que el objetivo principal de la clase o de la práctica de laboratorio. Sin
embargo, todos los elementos funcionan de modo integrado para dar
sentido a los acontecimientos y objetos observados en el proceso de
producción o interpretación del conocimiento. Esta estrategia pedagó-
gica se utiliza con los estudiantes de grado once principalmente como
mecanismo de análisis del trabajo de laboratorio, de textos o consultas
y como técnica de evaluación.
En ocasiones, se utiliza el mapa conceptual para sustituir toda la
parte izquierda del diagrama V, combinando así estas dos técnicas.
El modelo de diagrama V empleado con mayor frecuencia con los
estudiantes es el siguiente:
Figura 1
Diagrama V de Gowin
Tomado de [http://webdelprofesor.ula.ve/humanidades/marygri/CN/uploaded_images/V-de-Gowin-785905.gif]
59
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
4. Resolución de problemas como pequeñas investigaciones
Como es sabido, la resolución de problemas es una actividad común
en la enseñanza de las ciencias a la que se dedica una parte importante
del tiempo de clase. Se plantea con el objetivo de combatir el opera-
tivismo mecánico de raíz y, para ello, los problemas se plantean de la
manera más abierta posible, tienen que ser diferentes para aumentar
su grado de generalización y la aplicación de los conocimientos a nue-
vas situaciones, transformándose en algo muy parecido a un “proceso
de investigación” que se desarrolla a nivel grupal siguiendo una serie
de pasos como el estudio cualitativo de la situación, la formulación de
hipótesis, la elaboración y la discusión de posibles estrategias de solu-
ción, la búsqueda de soluciones y análisis de los resultados de acuerdo
con las hipótesis iniciales.
5. Resolución de problemas con soluciones contra intuitivas
Aunque el enfoque que se discute aquí puede parecer contradictorio
con la propuesta anterior de realización de problemas como investiga-
ción, los objetivos relacionados con la metacognición son los mismos
en ambas propuestas.
A diferencia del enfoque de los problemas de investigación, en esta
propuesta se utilizan problemas tradicionales del tipo que habitual-
mente se emplean en la enseñanza de las ciencias y casi siempre con
datos numéricos. La diferencia radica en que estos problemas se cons-
truyen de manera que su solución sea claramente inconsistente con las
ideas previas de los alumnos o que los arrastren al desarrollo de me-
todologías superficiales y mecánicas de manera que éste obtenga una
solución que contradiga las expectativas que tenía o que choque con
sus ideas previas sobre el tema del que trata el problema en cuestión.
La idea que subyace en este enfoque es que es posible llamar la
atención de los alumnos sobre los errores que cometen cuando se en-
frentan a los problemas de una manera mecanicista y superficial. Se in-
tenta, además, que tomen conciencia sobre la contradicción frecuente
que existe entre sus propias concepciones erróneas y los resultados de
aplicar correctamente las leyes y los conocimientos científicos.
6. Realización de actividades de materialización
Es muy conveniente la realización de actividades de materialización
para que los alumnos se familiaricen con estimaciones reales de las
60
Zenda María Copete Peñalosa
magnitudes que se manejan. Las actividades de materialización evi-
dentemente exigen el cálculo numérico de determinadas magnitudes
y se conciben como una tarea de comparación. Un ejemplo de este tipo
de actividad consistiría en calcular cuánto podría elevarse la tempera-
tura de una cierta cantidad de agua si fuera posible emplear la energía
cinética que adquiere un objeto de masa determinada cuando cae des-
de una cierta altura.
Las actividades de materialización pueden constituir un comple-
mento a los problemas como investigación. No cabe duda de que el
planteamiento de ecuaciones, la manipulación de las mismas y la ob-
tención de resultados numéricos es, en sí, un objetivo educativo que no
se puede desdeñar sin más, especialmente en ciertas áreas y discipli-
nas técnicas. Además, las ciencias experimentales, son, en gran parte,
medida y cálculo y es preciso tener en cuenta también estos aspectos.
7. Las experiencias de laboratorio
Existen muchas variantes que se involucran en el proceso de ense-
ñanza y aprendizaje de las ciencias, sin embargo por la experiencia de
aula, nos atrevemos a indicar que la clave radica en que el contenido
sea significativo para los estudiantes.
A lo largo de las experiencias, se concluye que, para que los estu-
diantes asimilen el contenido a desarrollar en ciencias, se requiere la
aplicación de diferentes estrategias didácticas que le permitan inte-
riorizar el contenido y reconocer su importancia en el mundo que lo
rodea. Una de dichas estrategias metodológicas son las experiencias
de laboratorio, actividad indispensable en el desarrollo de cualquier
programa de ciencias.
Son muchos los factores que interfieren en la elaboración de una
experiencia de laboratorio en secundaria (tiempo, reactivos, instru-
mentos, seguridad, etc.), los cuales debe considerar el docente cuando
planea desarrollar actividades como ésta en el aula. La enseñanza de
las ciencias naturales no debe ser un proceso de adiestramiento ni de
rutina, sino una integración del estudiante al objeto o tema a aprender.
Es de esperarse que partiendo de esta propuesta del área de cien-
cias naturales contenida en el pei de la institución, los docentes de esta
área la acojan y lleven al aula, materializándola a través de sus planes
de aula y práctica pedagógica cotidiana; por lo tanto, es necesario in-
cluir los planes de aula de los docentes, con el fin de evidenciar si el
plan de área efectivamente se desarrolla en el aula de clase.
61
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
B. Plan de aula docentes de secundaria
Partiendo de que en los primeros ciclos de educación las estrategias
pedagógicas están enfocadas hacia el juego, el desarrollo de la curio-
sidad y la exploración y que, a pesar de que permiten el desarrollo de
habilidades científicas y se manejan muchos conceptos de las ciencias
a nivel general y aplicados al entorno inmediato de los niños; no pue-
de afirmarse que son una fuente contundente de obtención de conoci-
mientos científicos, y, teniendo en cuenta que los componentes evalua-
dos en la Prueba Saber 11, corresponden a las temáticas abordadas en
los grados de educación básica secundaria y media; en el anexo 3, solo
se describen las estrategias pedagógicas relacionadas con los conteni-
dos propuestos y planteadas por los docentes para estos grados que
tienen relación directa con la prueba.
Es importante resaltar que para la descripción de los planes no se
tuvo en cuenta el docente sino simplemente las programaciones que
se realizaron para cada grado y asignatura en particular. A partir de la
descripción de las actividades planteadas por el área de ciencias na-
turales en la ied República del Ecuador para la enseñanza de las dife-
rentes asignaturas que la conforman, se analizó si éstas ejercen una
influencia directa en los resultados obtenidos por los estudiantes en
las Pruebas Saber de la última década.
62
Capítulo quinto
Resultados y análisis de resultados
En el presente apartado se muestran los resultados obtenidos a par-
tir del análisis de los documentos proporcionados por el Ministerio de
Educación Nacional, el pei de la Institución Educativa Distrital República
del Ecuador y los resultados académicos de los estudiantes en las
Pruebas Saber diseñadas y aplicadas por el Instituto Colombiano para el
Fomento de la Educación Superior icfes; con el fin de establecer si existe
alguna relación pedagógica entre el discurso oficial respecto a la didácti-
ca en la enseñanza de las ciencias naturales en la mencionada institución
educativa y el rendimiento académico de los estudiantes en las pruebas
estandarizadas nacionales en el área de ciencias naturales en particular.
De acuerdo con el primer objetivo es necesario especificar lo con-
cerniente a la caracterización de los lineamientos básicos para la ense-
ñanza de las ciencias en el colegio República del Ecuador y su relación
con lo propuesto por las entidades gubernamentales correspondientes
y la bibliografía consultada.
I. Estrategias pedagógicas para
la enseñanza de las ciencias naturales
De acuerdo con la bibliografía consultada sobre estrategias pedagógicas
para la enseñanza de las ciencias naturales, a continuación se presenta
un cuadro de resumen sobre las actividades propuestas en diferentes ni-
veles, es importante mencionar que su metodología ya fue explicada en
detalle en el capítulo segundo, pero, se retoman nuevamente con el fin
de plantear la realidad del aula y establecer las posibles relaciones que
éstas ejercen sobre los resultados académicos anteriormente descritos.
Es importante resaltar que, todas las propuestas están enmarcadas
dentro del modelo de aprendizaje significativo, por lo tanto, invitan a
realizar actividades donde el estudiante sea el protagonista y artífice de
63
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
su propio conocimiento, además que por lo general se tienen en cuenta
las ideas previas de los estudiantes como punto de partida de las clases.
Tabla 7
Resumen estrategias pedagógicas para la enseñanza de las ciencias
nivel
nivel
nivel
plan de aula
internacional
nacional
institucional
ciencias natura-
(pei)
les
Campanario y
• Ministerio de
• Tres momentos:
• Indagación de
Moya
(1999)
Educación Nacional
1. Exploración
ideas previas
España
• Estándares de
2. Investigación
• Exposiciones
competencias bási-
3. Proyección
• Ejercicios en clase
1. Aprendizaje
cas/04
• Talleres, guías
por descubri-
• Plan decenal de
• Estrategias
• Consultas, tareas
miento
educación 2006-2015
- Actividades prede-
en casa
2.
Enseñanza
• Secretaria de
cir-observar-explicar
• Laboratorios, expe-
basada en el uso
Educación Distrital
- Mapas conceptuales
rimentos e informes
de problemas
• Reorganización cu-
- Diagramas V
• Pruebas de com-
3. Cambio con-
rricular por ciclos
- Resolución de pro-
prensión
ceptual como
• Plan distrital de
blemas con peque-
• Investigaciones y
punto de parti-
desarrollo
2012-
ñas investigaciones
pequeños proyectos
da de las ideas
2016.
- Resolución de pro-
• Elaboración de
constructivistas
•Instituto Colombiano
blemas con solucio-
productos litera-
4. Investigación
para el Fomento de la
nes contrairuitivas
rios
(cuentos, his-
dirigida
Educación Superior
- Realización de acti-
torietas)
5.
Desarrollo
(icfes)
vidades de materia-
• Elaboración de
de capacidades
•Carlos Hernández
lización
esquemas de expli-
metacognitivas
(s.f):
- Experiencias de la-
cación
6. Diseño de uni-
1. Ideas previas
boratorio
• Elaboración de
dades didácticas
2. Aprendizaje por
material
visual
problemas
(carteleras,
frizos,
3. Desarrollo meta-
folletos
cognitivo
• Diagramas V
• Zambrano (2008):
• Cuadros compara-
- Ideas previas
tivos y de resumen
- Resolución de pro-
• Elaboración de
blemas
modelos y maquetas
- Enseñanza magis-
• Mapas conceptuales
tralgrupos de inves-
• Presentación de
tigación
propuestas de so-
- Exposiciones
lución a problemas
- Ferias de la ciencia
específicos
- Experimentación
• Análisis de videos
- Lecturas y consultas
y películas
• Ruíz (2007)
• Lectura de textos
- Transmisión - re-
científicos y presen-
cepción
tación de informes
- Recepción significativa
• Salidas pedagógicas
-Investigación
-Miniproyectos
64
Zenda María Copete Peñalosa
1.
De acuerdo con el cuadro presentado, se puede decir que las estra-
tegias pedagógicas planteadas por la institución estudiada se ade-
cuan a los estándares y lineamientos curriculares propuestos por
el Ministerio de Educación Nacional.
2.
Las estrategias pedagógicas empleadas por los docentes en el aula
se ajustan a las propuestas en el plan de área de la institución, por
lo tanto, también corresponden a las planteadas por el Ministerio
de Educación.
3.
Teniendo en cuenta la propuesta de Campanario y Moya, dentro
de las actividades programadas por los docentes para desarrollar
en el aula se presentan unas dirigidas al desarrollo de capacidades
metacognitivas como: las actividades de predecir-observar-expli-
car, los mapas conceptuales, los diagramas V, cuadros comparativos
y de resumen, análisis de videos y películas, lectura de texto cientí-
ficos y entrega de informes, exposiciones y elaboración de produc-
tos literarios.
4.
En cuanto a la enseñanza basada en el uso de problemas expuesta
por los mismos autores, se presentan actividades como: los peque-
ños problemas para consultar y explicar, investigaciones, pequeños
proyectos y presentación de propuestas de solución a problemas
específicos.
5.
Es indudable que para el trabajo en ciencias naturales son indis-
pensables las actividades de laboratorio con pequeñas prácticas
que inducen al estudiante hacia el aprendizaje y al desarrollo de
habilidades científicas.
6.
Además de las actividades anteriormente descritas, en el aula se
realizan otras como el desarrollo de talleres, guías, consultas, ela-
boración de modelos y maquetas, elaboración de cartillas, folletos,
frizos, carteles, salidas pedagógicas y pruebas de comprensión, to-
das encaminadas a afianzar los conceptos trabajados en las clases.
7.
Es necesario resaltar que a pesar de que las estrategias propuestas
en la institución educativa se ajustan a las políticas nacionales en
65
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
educación, no se ven reflejadas en el mejoramiento de los resul-
tados académicos de los estudiantes en las pruebas estandariza-
das, tal vez porque existen otros factores sociales o familiares más
influyentes en los procesos de aprendizaje de los estudiantes.
En lo referente al segundo objetivo, sobre la caracterización de la
Prueba Saber, sus componentes y principales aspectos evaluados,
puede decirse que las temáticas abordadas en la prueba son trabaja-
das por los diferentes docentes del área en las aulas de clase de la ied
República del Ecuador y que, como puede verse en el cuadro anexo 3,
éstas se ajustan a las exigencias básicas propuestas por el Ministerio
de Educación Nacional a través de los estándares básicos de compe-
tencias en ciencias naturales; por lo tanto, los resultados académicos
de los estudiantes al parecer no están ligados con la deficiencia en
los contenidos del área, el problema puede estar más relacionado al
aprendizaje de estos conceptos y su aplicación en contexto.
A continuación se presenta el análisis de los resultados académicos
de los estudiantes de grado 11 sugeridos en el tercer objetivo plantea-
do en el trabajo.
II. Prueba Saber 11
A continuación se presentan los resultados promedio de la Institución
y la desviación estándar de cada una de las asignaturas del área de
ciencias naturales, evaluadas en la prueba saber y el resultado prome-
dio del área en general de los años comprendidos entre el 2005-2012.
Es importante resaltar que el puntaje promedio indica el compor-
tamiento general de los estudiantes en cada prueba del núcleo común
evaluadas por el icfes y que, según lo expuesto en la caracterización
de la prueba saber en el capítulo uno de este trabajo, este valor oscila
entre 0-100 puntos.
Mientras que, la desviación estándar determina que tan homogé-
neos estuvieron los resultados, permite determinar si entre los re-
sultados individuales se presentaron puntajes muy altos o muy bajos
alejados del promedio general; por lo tanto se espera que ésta sea ten-
diente a cero.
66
Zenda María Copete Peñalosa
Tabla 8
Promedio y desviación estándar de resultados área ciencias naturales
Pruebas Saber 2005-2012
prom
prom
biología
química
física
desv
año
área
cat
área
prom
desv
prom
desv
prom
desv
total
total
2005
49,62
5,68
43,26
7,1
47,10
6,2
46,66
MA
6.3
2006
51,98
7,69
47,31
4,73
46,06
6,55
48,45
MA
6.3
2007
47,88
6,9
45,90
4,84
43,65
8,53
45,81
MB
6.7
2008
45,19
6,72
46,29
6,24
44,34
5,79
45,27
MB
6.2
2009
48,03
5,19
48,39
6,89
43,96
5,64
46,79
MA
5.9
2010
46,77
6,52
46,60
6,85
45,06
7,55
46,14
MA
6.9
2011
45,95
8,38
47,95
8,84
46,60
8,38
46,83
MA
8.5
2012
46,96
7,63
47,80
4,96
44,80
6,36
46,52
MA
6.3
Adaptado de generador de reportes de datos históricos [icfesinteractivo.gov.co].
III. Puntaje promedio y desviación estándar por asignatura
Biología
1. Los resultados presentados muestran que los promedios obtenidos
por lo general se han mantenido en un rango medio alto, con punta-
jes superiores a los 46 puntos, aunque no muy por encima de este;
en los años 2008 y 2011 se descendió a la categoría medio bajo por
encontrarse por debajo de los 46 puntos.
2. El puntaje promedio más alto corresponde al año 2006, donde se
obtuvo 51,98 y el más bajo en el año 2008 con 45,19 puntos.
3. En cuanto a la desviación estándar, se presenta el valor más bajo en
el año 2005 correspondiente a 5,68 y la más alta en el año 2011 con
un valor de 8,38, seguida del 2006 con 7,69 y 2012 con 7,63 lo cual
indica que los resultados individuales presentaron una mayor he-
terogeneidad que pudo deberse a puntajes muy por encima o por
debajo del promedio general.
67
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
Química
1. En esta prueba se presentaron resultados en categorías medio bajo
en los años 2005 y 2007 mientras que, en los demás se presentaron
puntajes promedio dentro de la categoría medio alto, al superar los
46 puntos.
2. El puntaje promedio más alto se obtuvo en el año 2009 con 48,39
puntos y el más bajo en el año 2005 con 43,26 puntos.
3. La desviación estándar muestra un valor fluctuante, siendo el más
bajo correspondiente al año 2006 con 4,73 seguido del año 2007
con 4,84 y el más alto se presentó en el año 2011 con 8,84, volvien-
do a descender para el año 2012 con 4,96.
4. Esta variación en la desviación estándar demuestra una total in-
equidad en los aprendizajes de esta asignatura puesto que no ha
sido constante ni maneja una tendencia más o menos equilibrada.
Física
1. En la prueba de física, los resultados promedio tienden a estar en-
marcados dentro de la categoría medio bajo para los años 2007,
2008, 2009, 2010 y 2012; sólo se presentaron puntajes dentro de
la categoría medio alto en los años 2005, 2006 y 2011.
2. El puntaje promedio más bajo corresponde al año 2007 con 43,65
puntos y el más alto corresponde al año 2005 con 47,10 puntos.
3. Es evidente que dentro de las tres asignaturas que forman parte del
área de ciencias naturales, física corresponde a la que presenta los
puntajes más bajos y con el trascurrir del tiempo no se muestra una
mejoría notable, esto puede deberse a la naturaleza de ésta asigna-
tura, su objeto de estudio que corresponde a los fenómenos natu-
rales y sus explicaciones posibles y a las dificultades que pueden
presentar los estudiantes al tener que relacionar conceptos mate-
máticos para desarrollar muchos de los contenidos trabajados.
68
Zenda María Copete Peñalosa
4. El comportamiento de la desviación estándar en ésta asignatura es
muy similar al de las otra dos mencionadas anteriormente, el valor
más alto corresponde al año 2007 con 8,53 seguido del 2011 con
8.38; el valor más bajo se presentó en el año 2009 con 5,64.
5. La variación en la desviación ratifica la necesidad de evaluar los
métodos de enseñanza de esta asignatura para lograr disminuir las
diferencias tan significativas de un año a otro y entre los mismos
estudiantes de curso.
IV. Puntaje promedio y desviación estándar del área
1.
El promedio del área en general se ha mantenido dentro de la ca-
tegoría medio alto, con excepción de los años 2007 y 2008 dónde
descendió a medio bajo.
2.
El puntaje promedio más alto se obtuvo en el año 2006 con 48,45
puntos, mientras que, el más bajo se presentó en el año 2008 con
45,27 puntos.
3.
Los resultados de promedio del área pueden indicar que los proce-
sos de enseñanza aprendizaje han sido estáticos a través del tiem-
po, lo cual no permite que se presenten grandes avances ni mejores
puntajes en dichos resultados.
4.
La desviación estándar también se ha mantenido constante, siendo
la más baja la registrada en el año 2009 con 5,9 y la más alta la del
año 2011 con 8,5.
5.
Es relevante resaltar que en el año 2011 se presentó la desviación
más alta, tal vez debido a que en el año 2010 la prueba cambio su
estructura y a los estudiantes no se les preparó para conocerla y
confrontarla.
6.
A nivel curricular, el valor de la desviación estándar es importante por-
que demuestra heterogeneidad en los aprendizajes sugiriendo una ne-
cesidad de evaluar los planes de aula y el trabajo realizado con los es-
tudiantes, con el fin de reducir las diferencias en dichos aprendizajes.
69
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
En el siguiente cuadro se hace una comparación entre los resultados
promedio y la desviación estándar obtenidos por la institución educa-
tiva en estudio en el periodo 2005-2012 y los mismos obtenidos por
la ciudad en general; con el fin de establecer el comportamiento de los
resultados institucionales frente a los de Bogotá.
Tabla 9
Cuadro comparativo promedio y desviación estándar a nivel distrital e
institucional del área de ciencias naturales. Pruebas Saber 2005-2012
bogotá
ied república del ecuador
área ciencias naturales
área ciencias naturales
año
desviación
desviación
promedio
categoría
promedio
categoría
estándar
estándar
2005
46,84
MA
7,26
46,66
MA
6,3
2006
47,10
MA
6,90
48,45
MA
6,3
2007
45,88
MB
6,76
45,81
MB
6,7
2008
45,85
MB
6,97
45,27
MB
6,2
2009
46,07
MA
6,50
46,79
MA
5,9
2010
46,42
MA
7,49
46,14
MA
6,9
2011
46,75
MA
9,02
46,83
MA
8,5
2012
46,85
MA
7,51
46,52
MA
6,3
Adaptado de generador de reportes de datos históricos [icfesinteractivo.gov.co].
1. Para el año 2005 se puede ver que el promedio de Bogotá en el área
de ciencias naturales fue de 46,84, mientras que, para la institución
educativa en estudio fue de 46,66, aunque la diferencia es de 0,28
puntos, indica que la institución estuvo por debajo del nivel de la
ciudad en general; esto puede demostrar que los estudiantes en su
mayoría presentan bajos niveles de desarrollo de competencias en
el área; pero en cuanto a la desviación estándar, puede verse que la
institución estuvo también por debajo de la obtenida a nivel distri-
tal, lo que indica que el desempeño de los estudiantes en la prueba
fue más homogéneo que en el resto de la ciudad.
2. En el año 2006, el comportamiento de las pruebas a nivel institu-
cional fue mejor, puesto que, a nivel de promedio con un puntaje de
70
Zenda María Copete Peñalosa
48,45 superaron el obtenido por la ciudad el cual fue de 47,10, en
cuanto a la desviación estándar, puede verse que continúa siendo
menor que la de Bogotá. Esto indica que el desempeño de los estu-
diantes en la prueba fue mejor que la ciudad como referencia.
3.
En el 2007, los puntajes obtenidos por la institución y por la ciudad
en general descendieron a la categoría medio bajo, estando el de la
institución 0,07 puntos por debajo del de Bogotá, aunque la desvia-
ción estándar fue similar, el desempeño de los estudiantes a nivel
de competencias disminuyo con respecto al año anterior, es impor-
tante resaltar que esta prueba fue reestructurada en el segundo se-
mestre de ese año, época en que los estudiantes la presentaron, al
parecer esto ejerció alguna influencia en los desempeños tanto a
nivel institucional como distrital.
4.
Respecto al año 2008, los resultados fueron similares a los obteni-
dos por la ciudad en general y también se ubicaron en la categoría
medio bajo, la institución educativa continúa por debajo de los pro-
medios distritales, aunque mantiene su homogeneidad en cuanto a
los aprendizajes según la desviación, frente a la de la ciudad.
5.
Para el año 2009, el resultado promedio de las pruebas a nivel ins-
titucional superó en 0,72 puntos el obtenido por la ciudad, aunque
ambas se ubicaron en la categoría medio alto. La desviación están-
dar de la institución fue la más baja del periodo analizado, tanto a
nivel del colegio como del distrito en general, por lo tanto, puede
decirse que dichos resultados son satisfactorios a nivel de calidad,
a este comportamiento debe tenderse a través de diversos planes
de mejoramiento.
6.
En el año 2010, a pesar de que el colegio se mantiene en la catego-
ría medio alto, nuevamente la institución se ubica por debajo del
promedio distrital con una diferencia de 0,28 puntos, igual que la
del año 2005, continúa manteniendo una desviación menor que la
obtenida a nivel distrital, sin embargo, esto no es lo esperado. Para
este año nuevamente fueron reestructuradas las pruebas.
71
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
7. En cuanto al año 2011, el colegio nuevamente supera el promedio
de la ciudad y la desviación continúa siendo menor, todavía ubicada
en la categoría medio alto, el resultado vuelve a ser favorable para
la institución educativa dentro de este marco de referencia.
8. Finalizando, en el año 2012 la institución dentro de la categoría
medio alto, vuelve a caer 0,33 puntos del promedio obtenido a nivel
distrital pero continúa con la desviación en un nivel menor, hasta
cierto punto esto es considerado una ventaja porque demuestra la
homogeneidad de los aprendizajes aunque, si esto no determina
que los resultados en las competencias y componentes en general
sean superiores a los distritales, esta característica no es muy rele-
vante para la calidad educativa del plantel en mención.
En el cuarto objetivo se propone determinar la posible relación que
se establece entre los resultados obtenidos por los estudiantes en la
prueba saber y las estrategias pedagógicas que se emplean para la en-
señanza de las ciencias en la ied República del Ecuador, de acuerdo con
esto se puede decir que:
1.
Para Brunner y Elacqua (2004) en países en vía de desarrollo,
la escuela determina el 40% de la varianza frente a los resultados
académicos de los estudiantes, enfatizando que el trabajo realiza-
do en el aula es el más determinante en dichos resultados y que el
tiempo que dediquen los docentes a la preparación de su clase tam-
bién determina su éxito. De acuerdo con esto y según lo observado
en el plan de área de los docentes de ciencias naturales en la ied
República del Ecuador, se presenta una organización de temáticas
y estrategias pedagógicas que los docentes consideran adecuadas
para abordarlas, aunque no es posible establecer con seguridad si
lo que se plantea en el plan de aula es efectivamente lo que se tra-
baja en clase con los estudiantes.
2.
Cornejo y Redondo (2007), plantean entre sus conclusiones que
la variedad de didácticas y sobre todo aquellas que involucren más
a los estudiantes serán más efectivas y proporcionaran mejores
resultados para ellos; al respecto, en el colegio se plantean diferentes
estrategias como la indagación de ideas previas, laboratorios,
72
Zenda María Copete Peñalosa
pequeños proyectos, elaboración de productos y/o modelos, análisis
de textos, trabajos en grupo, exposiciones, salidas pedagógicas,
etc. que al parecer están enfocadas a acercar al estudiante al
conocimiento y que sea participe activo de su aprendizaje.
3.
El otro punto de vista que es importante resaltar es el de Mella y
Ortiz (1999), quienes plantean que los factores más influyentes
en el desempeño escolar son el entorno social y el económico fami-
liar, y; teniendo en cuenta que la institución educativa en mención
se encuentra en un sector vulnerable de la ciudad, perteneciente
a estratos socioeconómicos bajos no es descabellado afirmar que
éste, sea un factor determinante en el rendimiento escolar de los
estudiantes, enmarcado en los logros escolares de sus padres y las
expectativas que ellos tienen frente a la educación de sus hijos.
4.
Aunque, según la bibliografía consultada sobre factores asociados
al rendimiento escolar, puede afirmarse que las estrategias peda-
gógicas no influyen de forma determinante en los resultados acadé-
micos de los estudiantes ya que, son más relevantes otros factores
como los socioeconómicos y familiares, es evidente que hay una
falencia que la escuela no ha podido resolver y que si no se evalúan
e innovan las prácticas pedagógicas empleadas en los procesos de
enseñanza, será muy difícil disminuir las brechas sociales del país,
mejorar la calidad de vida de las personas, aumentar las posibi-
lidades de acceder y permanecer en la educación superior y por
ende mejorar la calidad de la educación a nivel nacional y respon-
der asertivamente ante las exigencias mundiales.
73
Conclusiones
El trabajo surgió a partir del interés de la investigadora por conocer e
intentar explicar la relación que se presenta entre las estrategias pe-
dagógicas empleadas para la enseñanza de las ciencias naturales en la
Institución Educativa Distrital República del Ecuador y los resultados
académicos obtenidos por los estudiantes de la última década en las
pruebas estandarizadas que se realizan a nivel nacional.
Por lo anterior, se presentan las siguientes conclusiones:
I. Generales
1.
Se logró realizar una caracterización de los lineamientos básicos
para la didáctica en la enseñanza de las ciencias a nivel nacional
y la propuesta por la Institución Educativa Distrital República del
Ecuador.
2.
Se realizó la caracterización de la Prueba Saber que presentan los
estudiantes de último grado de educación media a nivel nacional y
como requisito para acceder a la educación superior, allí se especi-
ficó cómo se evalúa, qué se evalúa y como se presentan los resulta-
dos en dicha prueba
3.
Se consiguió realizar un análisis de los resultados académicos obte-
nidos por los estudiantes en las Pruebas Saber de grado 11, aunque
no fue posible a través de estos resultados, establecer la relación
directa entre los mismos y las estrategias pedagógicas, puesto que
solo indican un valor y no dan cuenta de forma más descriptiva del
alcance de los estudiantes en cada una de las competencias y com-
ponentes que se evalúan del área en general.
75
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
4.
En el marco teórico se describen varias estrategias que a través del
tiempo han sido empleadas para la enseñanza de las ciencias en
general, de cada una de ellas son evidentes sus bondades y limita-
ciones sin embargo, no se ha logrado establecer una pauta general
para el proceso de enseñanza de ésta área, tal vez porque su pro-
ceso depende de la población y el contexto a la que va dirigida y
dependiendo de esto las estrategias deben ser seleccionadas por el
docente de acuerdo con las necesidades que logra identificar.
5.
En cuanto a la metodología empleada para el análisis de la información,
encuentro que aunque teóricamente es adecuada, para el análisis en
sí, no permite establecer claramente las relaciones que se pretenden
en el trabajo, puesto que, la información conseguida fue muy general
como ya se mencionó en el numeral 3 de estas conclusiones.
6.
En los resultados promedio obtenidos por los estudiantes en la
Prueba Saber se muestra una tendencia general clara a la categoría
medio alto, con puntajes un poco superiores a los 46 puntos, que
corresponden a la base inferior del rango, lo cual no demuestra una
calidad en la educación del plantel en estudio y se puede identifi-
car un rendimiento básico a nivel de desempeños por parte de los
estudiantes.
7.
Comparando los promedios de los resultados obtenidos por la ins-
titución educativa con los mismos a nivel distrital, se observa que
éstos presentan un comportamiento similar, ambos se encuentran
en la categoría medio alto y aunque los puntajes son relativamente
bajos puede afirmarse que la institución se encuentra en un buen
nivel teniendo como referencia la ciudad en general.
8.
En lo referente a las estrategias pedagógicas planteadas y aplica-
das por la ied República del Ecuador y destacando que estas se
ajustan a los referentes nacionales propuestos por el Ministerio
de Educación, al parecer no ejercen una mayor influencia en los
desempeños académicos de los estudiantes, esto puede deberse a
muchos factores entre los que cabe resaltar el socioeconómico y
el familiar, aspectos que según la bibliografía consultada sobre el
tema determinan en mayor proporción los desempeños escolares.
76
Zenda María Copete Peñalosa
II. Limitaciones del estudio
1.
El estudio estaba dirigido hacia el análisis de estrategias pedagógi-
cas para la enseñanza de las ciencias de una sola institución educa-
tiva de la ciudad de Bogotá, por lo tanto, no es posible establecer ge-
neralidades del proceso de enseñanza de ésta área, además, porque
el único mecanismo de comparación son los resultados promedio
obtenidos por los estudiantes de la ied República del Ecuador en la
Prueba Saber 11, frente a los mismos obtenidos por los estudiantes
de la ciudad en general y al ser tan homogéneos no se destaca nin-
guna particularidad.
2.
En el análisis de los resultados de la Prueba Saber solo se tuvo en
cuenta el periodo comprendido entre 2005-2012, debido a dificul-
tades de acceso a las bases de datos del icfes (entidad que realiza
las pruebas), además solo se logró el promedio y la desviación es-
tándar por asignatura; fue necesario realizar los cálculos para ob-
tener los mismos datos a nivel de área.
3.
Al no poder obtener los resultados a nivel de cada una de las com-
petencias y componentes de ciencias naturales evaluados en la
Prueba Saber, no se logró hacer un análisis más riguroso de los
procesos de enseñanza en la institución educativa estudiada y la
influencia de éstas en el desempeño académico de los estudiantes
en dicha prueba.
4.
El análisis de contenidos se hizo únicamente tomando como refe-
rencia el material proporcionado por el Ministerio de Educación
Nacional, el Instituto Colombiano para el Fomento de la Educación
Superior -icfes-, la Secretaría de Educación Distrital y algunos es-
tudios sobre estrategias pedagógicas y factores asociados al rendi-
miento escolar, todos en español, por lo tanto el trabajo puede estar
limitado por falta de referencias en inglés.
5.
Las estrategias pedagógicas planeadas para la asignatura de quími-
ca en grado décimo y once no se tuvieron en cuenta para el análisis
debido a que el docente que orienta estos cursos salió de la ins-
titución por incapacidad y el docente de reemplazo no facilitó su
planeación.
77
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
III. Proyecciones del estudio
1. De acuerdo con los resultados obtenidos a nivel institucional y dis-
trital en la Prueba Saber continúa la necesidad de implementar
nuevas políticas educacionales encaminadas a mejorar los proce-
sos de enseñanza-aprendizaje en las diferentes instituciones edu-
cativas, con el fin de mejorar la calidad de la educación a nivel gene-
ral, proporcionar mejores oportunidades a los estudiantes y poder
aportar lo correspondiente a los objetivos mundiales.
2. Realizar un análisis más riguroso frente al desempeño de los estu-
diantes en cada uno de los componentes y competencias evaluadas
en la Prueba Saber, que permita caracterizar mejor los procesos de
enseñanza en las instituciones educativas.
IV. Recomendaciones
1. Al colegio se le sugiere realizar una evaluación de los métodos de
enseñanza y las estrategias utilizadas para la misma, año tras año,
con el fin de identificar fortalezas y dificultades en el proceso de
enseñanza, teniendo en cuenta en los mencionados planes las ver-
daderas necesidades de los estudiantes y del contexto al cual per-
tenece la institución.
2. A los docentes se les invita a realizar una participación más aserti-
va con el fin llevar a la práctica todo lo que se escribe o establece en
los planes de aula y además, a unificar de una forma más sencilla y
dinámica dichos planes para materializarlos más fácilmente en el
aula.
78
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82
Anexos
I. Organización de la enseñanza por ciclos. Colegio República
del Ecuador. Plan de estudios general institucional
83
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
84
Zenda María Copete Peñalosa
85
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
II. ied República del Ecuador.
Área de ciencias naturales, objetivos por ciclo
Tomado del Plan de área de ciencias naturales y educación ambiental, pei República del
Ecuador, 2012.
86
Zenda María Copete Peñalosa
III. Contenidos y estrategias pedagógicas planteadas
por los docentes del área de ciencias naturales
de la ied República del Ecuador para la educación
básica secundaria y media
asig
grado
contenidos
estrategia pedagógica
I. Origen del universo y
1. Exposición oral de los temas direc-
de la vida
cionándolos hacia los conceptos cla-
- Teorías del origen del uni-
ves para su comprensión.
verso
- Teorías del origen de la
2. Elaboración de talleres de trabajo
vida
en clase.
- Constitución de los seres
vivos
3. Fomento de la investigación y la
- Teoría celular
ampliación de información en casa.
- Célula: concepto y clasifi-
cación
4. Evaluación permanente para re-
- Organelos celulares y fun-
troalimentar lo aprendido.
ciones
- Funcionamiento celular:
nutrición, respiración y
reproducción celular.
II. Nivel de organización
1. Elaboración de talleres direccio-
de los seres vivos
nados a la comprensión de los temas
- Tejidos, órganos y sistemas
vistos.
- Tejidos vegetales
- Tejidos animales
2. Practicas sencillas de laboratorio
- Clasificación de los seres
para identificar tejidos.
vivos (reinos)
- Nutrición en los seres vivos
3. Explicación teórica y realización
- Respiración en los seres
de pruebas de comprensión del tema
vivos
estudiado.
III. Ecosistemas
1. Exposición de trabajos realizados
- Factores bióticos y abióticos
en el aula.
- Niveles tróficos
2. Desarrollo de guías.
- Organización de los seres
3. Presentación de tareas de investi-
vivos en el ecosistema
gación.
- Relaciones de competen-
4. Elaboración de productos litera-
cia y depredación
rios a partir de los temas vistos.
87
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
I. Reproducción en orga-
1. Elaborar esquemas que represen-
nismos
tan los procesos de reproducción
- Celular
celular y establece sus principales
- Microorganismos
diferencias.
- Plantas
2. Realizar pequeñas prácticas expe-
- Animales
rimentales para evidenciar algunas
- Hombre
etapas de ciclo celular.
3. Desarrollar talleres en clase sobre
reproducción en microorganismos y
plantas.
4. Realizar exposiciones sobre meca-
nismos de reproducción animal.
5. Consultar esquemas del sistema
reproductor humano y algunos te-
mas sobre su desarrollo y funciona-
miento.
II. Excreción
1. Elaborar carteleras sobre el con-
- Celular
cepto de Excreción, características y
- Microbiana
su importancia para el equilibrio bio-
- Vegetal
lógico de los organismos.
- Animal
2. Realizar un cuadro comparativo
- Humana
sobre la excreción en los diferentes
grupos de microorganismos.
3. Elaborar un modelo de los principa-
les sistemas excretores en los anima-
les invertebrados y vertebrados resal-
tando sus estructuras principales.
4. Elaborar un modelo del sistema
excretor humano con sus respectivas
estructuras.
III. Sistema óseo y muscu-
1. Elaborar un mapa conceptual so-
lar en animales
bre el sistema óseo y muscular en los
Sistema óseo y muscular en
animales.
el hombre.
2. Realizar pequeñas prácticas para
estudiar tejido óseo y muscular en
animales y el hombre.
3. Elaborar una pequeña cartilla so-
bre el sistema óseo y muscular en el
hombre.
4. Realizar un modelo de sistema
óseo y de sistema muscular en el
hombre resaltando sus principales
estructuras.
88
Zenda María Copete Peñalosa
I. Sistemas de control in-
1. Diseñar o describir un acontecimiento
terno
cotidiano donde ponga en práctica cada
una de las partes del sistema nervioso.
a. Sistema nervioso
2. Elaborar un cuadro comparativo donde
- Organización celular del
se evidencien las principales característi-
sistema nervioso
cas del sistema nervioso central y perifé-
- Arco reflejo
rico.
- SNC
3. Elaborar un frizo tamaño carta en car-
- SNP
tulina sobre los sentidos.
b. Sistema endocrino
4. Elaborar el esquema del cuerpo huma-
- Glándulas y hormonas
no y ubicar las glándulas más importan-
tes.
5. Realizar un cuadro de resumen que
incluya las glándulas endocrinas, las hor-
monas que produce y sus respectivas fun-
ciones en el organismo.
6. Desarrollar talleres en clase para afian-
zar conceptos relacionados.
II. Sistemas de transpor-
1. Realizar el esquema del cuerpo huma-
te de sustancias
no y ubicar las partes del sistema diges-
tivo.
a. Sistema digestivo
2. Realizar en 1/8 de cartulina la tabla de
b. Sistema circulatorio
las vitaminas y minerales con los alimen-
tos que los contienen y su función en el
Metabolismo
organismo.
a. Anabolismo
3. Realizar un cuadro de resumen con las
b. Catabolismo
partes del sistema circulatorio y linfático,
ubicación en el cuerpo y funciones prin-
cipales.
4. Desarrollar talleres en clase para afian-
zar conceptos relacionados con el siste-
ma digestivo y circulatorio.
5. presentar los respectivos informes de
las prácticas de laboratorio desarrolladas
durante el periodo.
III. Ecosistema
1. Realizar un cuadro de resumen con los
- Ecosistemas acuáticos
y
principales biomas terrestres y acuáticos
con sus características más importantes
terrestres
en cuanto a flora, fauna y clima.
1. Suelo
2. Elaborar una maqueta sobre suelo don-
a. Estructura
de muestre sus principales característi-
b. Usos
cas y componentes.
2. Ciclos biogeoquímicos
3. Realizar exposiciones sobre los dife-
Contaminación
rentes ciclos biogeoquímicos.
4. Presentar una propuesta ecológica
para disminuir algún factor de contami-
nación de su entorno.
5. Desarrollar talleres en clase para
afianzar conceptos relacionados con
Ecosistemas, suelo y contaminación.
89
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
I. Genética
1. En cartulina realizar una comparación del
1. Genética molecular
proceso de mitósis y meiósis resaltando sus
- Clases de ácidos nucleicos
diferencias.
- División celular
2. Elaborar por parejas un modelo de la molé-
- Replicación del adn
cula de adn y sustentarla oralmente.
2. Expresión de los genes
3. Desarrollar talleres en clase sobre el proce-
- Síntesis de proteínas
so de trascripción y transducción del adn.
- Transcripción y traducción
4. Desarrollar ejercicios de síntesis de proteí-
- Código genético
nas empleando el código genético.
- Mutaciones
5. Consultar sobre algunas enfermedades de
3. Aplicaciones de la genética
origen mutagénico.
- Ingeniería genética
6. Analizar la película “La isla” que muestra
- Clonación
algunos apartes de la clonación humana y su
- Genoma humano
efecto en la sociedad.
4. Genética mendeliana.
7. Leer un texto científico y realizar un escrito
- Origen y teoría de la genética
sobre el proyecto genoma humano y sus impli-
mendeliana
caciones éticas.
- Leyes de Mendel
8. Desarrollar guías y talleres en clase con el
- Cuadros de Punnet
fin de aplicar las leyes de Mendel propuestas.
- Herencia ligada al sexo
9. Analizar y explicar a través de situaciones
- Grupos sanguíneos
cotidianas los principios básicos de la genética
- Enfermedades genéticas
humana.
10. Emplear el cuadro de Punnet para identifi-
car algunos factores hereditarios.
11. Consultar enfermedades hereditarias liga-
das al sexo y presentar informe.
II. Teoría evolutiva
1. Realizar exposiciones sobre personajes in-
5. Historia
fluyentes en la formulación de la teoría evolu-
6. Teorías del origen de la vida
tiva
7. Teoría de la evolución de Darwin
2. Consultar la biografía y el contexto históri-
8. Mecanismos de la evolución
co-científico en el que se desarrolló Charles
9. Especiación.
Darwin que influenciaron su aporte a la ciencia.
1. Ecología de poblaciones
3. Desarrollar talleres en clase acerca de los
10. Características de la poblacio-
postulados de la teoría de la evolución.
nes
4. Elaborar un cuadro sinóptico que muestre
2. Eras geológicas
las teorías que explican el origen de los seres
3. Evolución humana
vivos, sus exponentes y las ideas que cada uno
defiende.
5. Elaborar un cuadro cronológico de las eras
geológicas y la evolución biológica.
6. Realizar un folleto sobre la evolución huma-
na y su sustento científico.
III. Clasificación de los seres vivos
1. Desarrollar taller sobre cladograma.
11. Historia
2. Elaborar esquemas que muestren las diferen-
12. Filogenia
cias entre estructuras homólogas y análogas.
13. Cladogramas
3. Elaborar a manera de historieta y en secuen-
14. Caracteres taxonómicos
cia, la evolución de los cinco reinos.
15. Categorías taxonómicas
4. Elaborar carteleras que muestren las carac-
1. Reinos
terísticas fundamentales de cada reino y lámi-
16. Archaeobacterias
nas de organismos representativos.
17. Eubacterias
5. Elaborar una cartelera que motive al cuida-
18. Protista
do y protección de la biodiversidad.
19. Hongos
20. Vegetal
21. Animal
90
Zenda María Copete Peñalosa
asig
grado
contenidos
estrategia pedagógica
I. Introducción al estudio
1. Realizar un frizo sobre la historia
de la química
de la química.
22. Historia
2. Elaborar una línea del tiempo con
23. Clasificación
los principales acontecimientos de la
24. Química actual
historia de la química.
25. Principales exponentes
3. Consultar cinco personajes influ-
yentes en el desarrollo de la química
como ciencia.
II. Propiedades de la ma-
1. Realizar un cuadro comparativo de
teria
las propiedades de la materia.
- Extensivas
2. Realizar práctica de laboratorio so-
- Intensivas
bre propiedades de la materia.
- Medibles
3. Desarrollar talleres en clase sobre
- No medibles
propiedades específicas de la materia
- Generales
4. Realizar un dibujo representativo
- Específicas
de las propiedades de la materia.
III. Átomo
1. Indagar ideas previas sobre átomo
- Historia
y sus partes.
26. Modelos atómicos
2. Consultar la historia del átomo.
27. Partículas atómicas
3. En material reciclable elaborar un
28. Número atómico (Z)
modelo de átomo actual y exponerlo.
29. Masa atómica o número
4. Realizar ejercicios en clase para
de masa (A)
identificar y caracterizar las partes
30. Peso atómico
del átomo y sus propiedades.
91
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
I. Clasificación de las sus-
1. Indagar ideas previas sobre la cla-
tancias
sificación de las sustancias.
- Sustancias puras
2. Realizar consultas sobre clasifica-
- Elementos químicos
ción de las sustancias.
- Compuestos químicos
3. Elaborar un mapa conceptual so-
- Mezclas
bre la clasificación de la materia.
- Tipos de mezclas
4. Realizar prácticas de laboratorio
para identificar las características de
una mezcla.
II. Métodos de separacion
1. Con ejemplos cotidianos explicar
de mezclas
diferentes mecanismos de separa-
- Sedimentación
ción de mezclas.
- Decantación
2. Realizar prácticas de laboratorio
- Tamizado
para identificar los tipos de separa-
- Filtración
ción de mezclas.
- Evaporación
3. Elaborar un modelo que pueda uti-
- Sublimación
lizarse para separar mezclas.
- Destilación
4. Diseñar un diagrama que permita
- Centrifugación
relacionar diferentes tipos de separa-
- Cristalización
ción de mezclas.
- Cromatografía
III. Estados de la materia
1. Indagar ideas previas sobre esta-
- Características
dos de la materia.
- Cambios de estado
2. Consultar las características de los
diferentes estados de la materia.
3. Realizar un diagrama para explicar
los cambios de estado y su relación.
92
Zenda María Copete Peñalosa
I. Transferencia de energía
1. Desarrollar talleres en clase sobre
- Calor y temperatura
el concepto de calor y temperatura.
- Escalas de temperatura
2. Desarrollar ejercicios en clase so-
- Conversión entre escalas
bre conversión de temperatura.
de temperatura
3. Construir un modelo de termómetro.
II. Soluciones
1. Realizar una lectura sobre el con-
31. Características
cepto de solución.
32. Componentes
2. Elaborar una cartelera sobre las
33. Concentraciones
características de las soluciones y sus
componentes.
3. Realizar prácticas de laboratorio
para evidencias las diferentes con-
centraciones en las soluciones.
III. Estudio de la tabla pe-
1. Realizar exposiciones por parejas
riódica
sobre las principales características
- Historia
de los diferentes grupos de la tabla
- Organización de los ele-
periódica.
mentos
2. Desarrollar ejercicios en clase para
- Grupos y periodos
afianzar los conceptos sobre subni-
- Clasificación de los ele-
veles de energía y su relación con la
mentos en la tabla
ubicación de los elementos en la ta-
- Distribución electrónica
bla periódica.
de los elementos
3. Realizar ejercicios sobre fórmula
condensada.
4. Presentar periódicamente quiz para
repasar elemento y símbolo y el con-
cepto de metal no metal y metaloide.
93
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
I. Enlace químico
1. Realizar exposiciones grupales so-
Propiedades de los elementos:
bre las propiedades de los elementos.
- Radio atómico
2. Desarrollar talleres de aplicación
- Afinidad electrónica
de conceptos sobre propiedades de
- Potencial de ionización
los elementos.
- Electronegatividad
3. Desarrollar ejercicios sobre esta-
- Valencia
dos de oxidación y valencia.
- Estado de oxidación
4. Consultar los tipos de enlace quí-
- Estructura de Lewis
mico y sus principales características
- Enlace iónico
y diferencias.
- Enlace covalente
5. Desarrollar ejercicios en clase so-
- Fuerzas intermoleculares:
bre enlace químico.
di polo - di polo, puentes
de hidrógeno, de London.
II. Funciones químicas
-
1. Realizar consultas bibliográficas so-
nomenclatura
bre las diferentes funciones químicas.
- Óxidos
2. Desarrollar talleres en clase para
- Hidróxidos
afianzar conceptos sobre funcio-
- Ácidos
nes químicas y sus características,
- Sales
al igual que la forma de llamarlos o
asignarles un nombre.
III. Reacciones químicas
1. Consultar y exponer acerca de las
- Adición
clases de reacciones químicas.
- Descomposición
2. Elaborar un cuadro comparativo
- Sustitución
para establecer las diferencias entre
- Doble desplazamiento
las clases de reacciones químicas.
- Combustión
3. Desarrollar talleres en clase con el
- Exotérmicas
fin afianzar los conceptos básicos de
- Endotérmicas
reacciones químicas.
94
Zenda María Copete Peñalosa
I. Reacciones y ecuaciones
químicas
- Clases de reacciones químicas
- Concepto de mol
- Balanceo de ecuaciones
- Relaciones estequiométricas
- Cálculos estequiométri-
cos (masa-masa, mol-mol
masa-mol)
- Reactivo límite
- Equilibrio químico
Estados físicos de la materia
- Características y propie-
dades de los sólidos, líqui-
dos y gases
- Leyes de los gases
- Ecuación de estado
II. Soluciones
- Concepto
- Concentraciones
- Propiedades coligativas
de las soluciones y los co-
loides
Cinética química
- Velocidad de reacción
- Equilibrio químico
- Clases de equilibrio quí-
mico
95
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
I. Nociones preliminares
de química orgánica
- Introducción a la química
del carbono
- Tipos de cadenas carbo-
nadas
- Tipos de cadenas carbo-
nadas y grupos funciona-
les
- Modelos moleculares
Hidrocarburos saturados
- Alcanos, cicloalcanos
- Reacciones
- Nomenclatura
Hidrocarburos insaturados
- Alquenos, alquinos
- Reacciones
II. Hidrocarburos aromá-
ticos
- Propiedades
- Nomenclatura
- Reacciones
Funciones químicas
- Alcoholes
- Fenoles
- Eteres
- Aldehídos
- Cetonas
- Esteres
- Amidas
- Nomenclatura
- Preparaciones y reacciones
- Aplicaciones
96
Zenda María Copete Peñalosa
asig
grado
contenidos
estrategia pedagógica
I. Introducción al estudio
de la física
- Identificar que son las
ciencias naturales y su
campo de estudio
- Reconocer la física como
ciencia y su aplicación
- Comprender el trabajo
científico, su método y su
alcance
II. Fuerzas
1. Caracterizar la relación entre las
- Qué es una fuerza
fuerzas que actúan sobre un objeto
- Efectos que producen las
para que este se encuentre en equi-
fuerzas
librio y establece la relación cualitati-
- Acción de fuerzas sobre
va entre la fuerza, cambio de trayec-
un cuerpo
toria y rapidez.
- Fuerza de gravedad
III. Movimiento
1. Caracterizar la relación entre las
- Qué es el movimiento
fuerzas que actúan sobre un objeto
- Descripción de un movi-
para que este se encuentre en equi-
miento
librio y establece la relación cualitati-
- Tipos de movimiento
va entre la fuerza, cambio de trayec-
- Problemas de móviles
toria y rapidez.
2. Interpretar gráficas y tablas rela-
cionadas con el movimiento de obje-
tos en términos de posición, veloci-
dad y cambio de velocidad.
97
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
I. Energía
1. Diseño y elaboración de un proyecto
- Que es la energía
donde se evidencie el concepto de ener-
- Fuentes de energía
gía, sus fuentes y transformaciones.
- Transformaciones de la
energía
II. Trabajo
1. Realizar una consulta sobre el con-
- Qué es el trabajo
cepto de trabajo y presentar las con-
- Máquinas simples
clusiones.
- Aplicaciones
2. Realizar un modelo de máquina
simple y explicar los conceptos tra-
bajados en clase sobre trabajo.
III. Fenómenos ondulatorios
1. Participar en diálogos relaciona-
- Propagación
dos con los conocimientos previos
- Rapidez
sobre los fenómenos ondulatorios.
- Longitud de onda y fre-
2. Practica de laboratorio para de-
cuencia
mostrar las características de los fe-
nómenos ondulatorios.
I. Fenómenos eléctricos
1. Diseña experimentos para com-
- Carga eléctrica
probar el proceso de electrización.
- Fuerza eléctrica
2. Propone experimentos para expli-
- Corriente eléctrica
car fenómenos eléctricos.
3. Diseñar un modelo de circuito
eléctrico y explicar sus componentes.
II. Fenómenos electro-
1. Explicar los conceptos sobre fenó-
magnéticos
menos electromagnéticos.
- Luz y su propagación
2. Realizar informe sobre el video vis-
- Imágenes en los espejos
to sobre electromagnetismo.
- El arco iris
3. Diseñar un modelo para explicar el
fenómeno del arco iris.
III. Fluidos
1. Desarrollar talleres sobre el con-
- Densidad
cepto de fluido.
- Flotación
2. Realizar un cuadro comparativo
- Aplicaciones
entre el principio de Pascal y el de
Arquímedes.
3. Elaborar un barómetro.
4. Diseñar un artefacto que permita
evidenciar los principios básicos so-
bre fluidos.
98
Zenda María Copete Peñalosa
I. Diferencia entre calor
exploración
y temperatura
Se realiza la indagación en diferentes
- Propagación del calor
fuentes sobre el concepto de calor y
- Equilibrio térmico
temperatura como fenómeno físico.
- Aplicaciones del calor
investigación
A partir del proceso de experimenta-
ción se pondrá a prueba la toma de
datos y el manejo de datos como ci-
fras significativas, análisis de error y
representación gráfica.
proyecto
El estudiante seleccionará un tipo de
propagación del calor para realizar
su análisis a partir de las causas y
evolución del mismo, para socializar-
lo ante el grupo.
II. Estación meteorológica
exploración
- Instrumentos de medi-
Se realiza la indagación en diferentes
ción
fuentes sobre instrumentos de medi-
- Análisis de datos
ción y se realiza un cuadro compara-
- Aplicaciones prevención
tivo de los mismos.
de desastres
investigación
A partir del proceso de experimenta-
ción se pondrá a prueba la toma de
datos y el manejo de datos como ci-
fras significativas, análisis de error y
representación gráfica.
proyecto
El estudiante debe diseñar un mode-
lo de instrumento empleado en una
estación meteorológica para presen-
tarlo ante el grupo.
III. Movimiento ondulatorio
exploración
- Onda sonora
Se realiza la indagación en diferentes
- Propagación
fuentes sobre movimiento ondulato-
- Características sonoras
rio y sus características.
- Aplicaciones instrumen-
investigación
tos sonoros
Desarrollar actividades de laborato-
rio para evidenciar los diferentes fe-
nómenos ondulatorios.
proyecto
El estudiante seleccionará un movi-
miento mecánico, para realizar su
análisis a partir de las causas y evo-
lución del mismo, para socializarlo
ante el grupo.
99
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
I. Diferencia entre calor
exploración
y temperatura
Se realiza la indagación en diferentes
- Propagación del calor
fuentes sobre el concepto de calor y
- Equilibrio térmico
temperatura como fenómeno físico.
- Aplicaciones del calor
investigación
A partir del proceso de experimenta-
ción se pondrá a prueba la toma de
datos y el manejo de datos como ci-
fras significativas, análisis de error y
representación gráfica.
proyecto
El estudiante seleccionará un tipo de
propagación del calor para realizar
su análisis a partir de las causas y
evolución del mismo, para socializar-
lo ante el grupo.
II. Estación meteorológica
exploración
- Instrumentos de medi-
Se realiza la indagación en diferentes
ción
fuentes sobre instrumentos de medi-
- Análisis de datos
ción y se realiza un cuadro compara-
- Aplicaciones prevención
tivo de los mismos.
de desastres
investigación
A partir del proceso de experimenta-
ción se pondrá a prueba la toma de
datos y el manejo de datos como ci-
fras significativas, análisis de error y
representación gráfica.
proyecto
El estudiante debe diseñar un mode-
lo de instrumento empleado en una
estación meteorológica para presen-
tarlo ante el grupo.
III. Movimiento ondulatorio
exploración
- Onda sonora
Se realiza la indagación en diferentes
- Propagación
fuentes sobre movimiento ondulato-
- Características sonoras
rio y sus características.
- Aplicaciones instrumen-
investigación
tos sonoros
Desarrollar actividades de laborato-
rio para evidenciar los diferentes fe-
nómenos ondulatorios.
proyecto
El estudiante seleccionará un movi-
miento mecánico, para realizar su
análisis a partir de las causas y evo-
lución del mismo, para socializarlo
ante el grupo.
100
Zenda María Copete Peñalosa
I. Introducción al estudio
exploración
de la física
Se realiza la indagación en diferentes
- Medidas y conversiones
fuentes sobre la estructura de la física.
- Manejo de datos experi-
Se selecciona varios procesos físicos
mentales
para realizar mediciones de longitud,
- Análisis del movimiento
masa, tiempo, volumen y superficie.
o Cinemática
investigación
o Dinámica
A partir del proceso de experimenta-
ción se pondrá a prueba la toma de
datos y el manejo de datos como ci-
fras significativas, análisis de error y
representación gráfica.
proyecto
El estudiante seleccionará un movi-
miento mecánico, para realizar su
análisis a partir de las causas y evo-
lución del mismo, para socializarlo
ante el grupo.
II. Conservación de
la
exploración
energía
Se realiza la indagación para diferen-
- Mecánica de fluidos
tes fuentes de energía con que cuenta
Colombia.
Se realiza el debate sobre fuentes al-
ternativas de energía.
investigación
Se hace el estudio de los teoremas
de conservación de la energía y de
cantidad de movimiento, a partir del
estudio de modelos mecánicos y de
experimentos que posibiliten evi-
denciar los principios básicos de las
transformaciones energéticas.
proyecto
El estudiante realizará un modelo
mecánico para explicar el funciona-
miento y la relación con el teorema
de conservación de la energía.
101
Estudio teórico sobre la didáctica de las ciencias naturales...
I. Eventos termodinámicos
exploración
Se realiza la indagación en diferen-
- Eventos ondulatorios
tes formas de transmisión del calor y
o Ondas mecánicas
propiedades de conducción y de ca-
pacidad calorífica.
Mediante experimentos se explorara
cuatro materiales para identificar sus
posibles usos tecnológicos.
investigación
A partir del proceso de experimen-
tación se estudiaran los fenómenos
relacionados con las ondas mecáni-
cas como son reflexión, refracción y
difracción aplicadas a situaciones de
acústica.
proyecto
El estudiante seleccionará un evento
en máquinas térmicas para poner en
evidencia la explicación a partir de
los principios de la termodinámica.
II. Eventos ondulatorios
exploración
o Ondas electromagnéticas
Se realiza la indagación en el reconoci-
oÓptica
miento del espectro electromagnético.
Se realiza un debate de la situación
colombiana en el diseño y manejo de
satélites.
investigación
Mediante la experimentación se
evidenciará fenómenos de la óptica
como son la dispersión, refracción y
la polarización, de la misma manera
las aplicaciones en lentes e instru-
mentos ópticos.
Se realizaran experimentos sencillos
que permitan evidenciar los princi-
pios del magnetismo.
proyecto
Se hace el estudio de imágenes de
radiodiagnóstico, de tal forma que
por grupos los estudiantes presen-
taran un hecho de vida relacionado
con este tipo de pruebas explicado a
partir de los principios físicos estu-
diados.
102
Zenda María Copete Peñalosa
asig
grado
contenidos
estrategia pedagógica
I. Generalidades
1. Elaborar un mapa conceptual que re-
- Historia de la biotecnología
úna la historia de la biotecnología con
- Origen de la biotecnología
sus principales ramas y exponentes.
- Colores de la biotecnología
2. Con recortes elaborar carteleras
- Futuro y expectativas de
para explicar los diferentes tipos de
la biotecnología
biotecnología según su color.
- Ciencias afines: microbio-
3. Realizar exposiciones sobre las di-
logía, genética y biología
ferentes aplicaciones de la biotecno-
molecular
logía en la actualidad.
Microbiología básica
4. Realizar un frizo sobre los postula-
- Koch, Pasteur y Fleming
dos de Koch.
- Historia de la microbiología
5. Realizar una consulta bibliográfi-
- Bacteriología: característi-
ca sobre enfermedades bacterianas,
cas de las bacterias princi-
protozoarias y fúngicas que afectan a
pales grupos bacterianos,
los humanos y presentar las conclu-
enfermedades humanas,
siones de forma oral.
bacterias del agua del sue-
6. Realizar y presentar el informe es-
lo y de los alimentos, uti-
crito del laboratorio de microbiolo-
lidad de las bacterias para
gía básica (bacterias y hongos).
el hombre
- Laboratorio bacterias
- Micología: Infección
- Parasitología: protistos y
algas
Infección
II. Virología
1. Realizar talleres sobre las caracte-
- Características generales
rísticas principales de los virus.
- Infección
2. Consultar y presentar un escrito
- sida
sobre enfermedades como el sida y
- Hepatitis
la Hepatitis.
Inmunología
3. Elaborar carteleras para expli-
- Sistema inmunológico
car las diferencias entre inmunidad
- Inmunidad innata y adap-
adaptativa y humoral.
tativa
4. Realizar un modelo para explicar el
- Inmunidad humoral y ce-
mecanismo de acción de las vacunas
lular
y la reacción antígeno-anticuerpo.
- Reacción antígeno-anti-
5. Realizar un modelo de la síntesis
cuerpo
de proteínas y explicar el proceso.
- Vacunas
Biología molecular
- Watson y Crick
- Proteínas y síntesis de
proteínas
- Código genético universal
103
I. Metabolismo
1. Realizar talleres sobre metabolis-
- Anabolismo y catabolismo
mo y biomoléculas.
- Fermentación
2. Mediante un diagrama de flujo ex-
- Respiración
plicar un proceso anabólico y uno ca-
- Ciclo de Krebs
tabólico.
- Fermentaciones indus-
3. Realizar un informe escrito sobre
triales
el video visto de respiración.
- Bebidas alcohólicas
4. Realizar informe escrito sobre la
- Derivados lácteos de ori-
fabricación de vino.
gen microbiano
5. Realizar un video sobre las aplica-
- Otros productos alimenti-
ciones de la biotecnología vegetal.
cios de origen microbiano
6. Realizar diagramas de V de Gowin
como estrategia de evaluación de los
Biotecnologogía vegetal
temas vistos.
- Concepto
- Cultivos in vitro
- Plantas transgénicas
II. Biotecnologia ambiental
1. Realizar talleres sobre biotecnolo-
- Concepto
gía ambiental.
- Aplicaciones
2. Realizar salidas pedagógicas para
- Residuos sólidos
evidenciar el tratamiento de aguas
- Aguas residuales
residuales y el manejo de residuos
sólidos.
Elaboracion de produc-
3. Elaborar en grupos de trabajo in-
tos alimenticios
formes escritos sobre las salidas pe-
- Lácteos
dagógicas realizadas.
- Frutas
4. Elaborar y presentar los productos
- Verduras
alimenticios requeridos en las prácti-
- Cárnicos
cas de laboratorio.
5. Realizar diagramas de V de Gowin
como estrategia de evaluación de los
temas vistos.
Editado por el Instituto Latinoamericano de Altos Estudios -ilae-,
en agosto de 2014
Se compuso en caracteres Cambria de 12 y 9 ptos.
Bogotá, Colombia