Modelos científicos precursores: un enfoque para ampliar la enseñanza-aprendizaje de las ciencias en la educación preescolar y primer ciclo de educación primaria

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Imagen: 

Sabrina Patricia Canedo Ibarra

 

Doctora en Didáctica de las Ciencias Experimentales y de la Matemática. Docente de la Licenciatura y Maestría de Educación de la Universidad Viscaya de las Américas, Campus Manzanillo, Colima, México.

 sabrinacanedo@hotmail.com 

 

Recibido: 20 de Agosto de 2012

Aceptado: 15 de Septiembre de 2012

 

Resumen

Una estrategia didáctica diseñada a partir de modelos científicos precursores mostró que mejoró la comprensión de niños de 5-6 años de edad del fenómeno de flotación y hundimiento de los cuerpos. El modelo científico precursor (MCP) de flotación se definió y caracterizó a partir de las ideas acerca del modelo científico, las ideas iniciales que muestran los niños pequeños acerca del fenómeno reportadas por la literatura, y considerando las ideas iniciales de los niños de nuestro estudio. Los resultados muestran que, después de un periodo de instrucción y utilizando como orientación del proceso de enseñanza-aprendizaje un MCP basado en la densidad, los niños mostraron cambios epistemológicos y ontológicos muy significativos que les permitieron construir y reconstruir explicaciones científicas acerca del fenómeno. En este artículo se discute la caracterización del MCP propuesto.

Palabras clave: Ciencias, educación básica, modelización, flotación.

 

Abstract

The application of a didactic strategy designed from precursors scientific models showed that children aged 5-6 years improved their understanding of the phenomenon of floating and sinking of bodies. The precursor scientific model of flotation was defined and characterized from ideas about the scientific model, the children´s preconceptions about the phenomenon reported in the literature, and the children´s preconceptions of our study. The results show that, after a period of instruction and using as a guide the precursor scientific model based on the density, the children showed significant epistemological and ontological changes that allowed them to construct and re-construct scientific explanations about the phenomenon. This article discusses the characterization of the precursor scientific model proposed.

Key words: Science, elementary school, modeling, flotation.

 

La enseñanza-aprendizaje de las ciencias en la educación preescolar y en la educación primaria en los currícula oficiales

Desde el 2004 nuestro sistema educativo está siendo sujeto de cambios a nivel de diseños curriculares en toda la Educación Básica. Si bien se observa un cambio significativo en las perspectivas teóricas del diseño curricular (perspectivas sociocultural de la enseñanza y el aprendizaje y educación por competencias, entre otras), las actividades de enseñanza-aprendizaje que se proponen en los libros de texto y que han de promover el desarrollo de las competencias científicas, en el caso del área de ciencias, continúan mostrando una visión positivista y empiricista de la ciencia en la que el conocimiento científico se genera a partir de la observación, la experimentación y la confirmación de hipótesis a través de la utilización de un método científico. El conocimiento científico sigue siendo aquel que puede “confirmarse” por la evidencia de los sentidos al hacer observaciones objetivas e inducciones, y la ciencia un conjunto organizado y validado de conocimientos que explican cómo es el mundo con un método propio para descubrirlo promoviendo una visión inductivista acerca de la metodología científica. Las actividades de aprendizaje siguen siendo fundamentalmente manipulativas y las conclusiones se siguen elaborando a partir de la mera observación de los fenómenos. Las experiencias de aprendizaje se muestran fragmentadas, la estructura de los conceptos o fenómenos científicos no están claramente definidos y los objetivos de una actividad con su función no están articulados. Por el contrario, los niños, para realmente desarrollar sus competencias científicas y construir explicaciones científicas, han de construir modelos científicos escolares, utilizando analogías, observando, describiendo, contrastando sus ideas iniciales con hipótesis alternativas, diseñando experimentos y discutiendo y argumentando los resultados de estos experimentos con sus pares.

 

El objetivo de la enseñanza-aprendizaje de las ciencias en la Educación Básica

El término “ciencia” se ha utilizado para describir un cuerpo de conocimientos y actividades que dan lugar al conocimiento científico. Este conocimiento científico comprende dos tipos de conocimiento: el conocimiento dominio-específico, que se refiere a los conceptos de los diferentes campos de la ciencia, y el conocimiento dominio-general o de estrategias generales, que comprende las habilidades generales implicadas en los diseños experimentales y la evaluación de evidencia (Zimmerman, 2000). Esta división entre el conocimiento de dominio específico y dominio general da lugar a otras distinciones análogas, tales como el conocimiento conceptual y el conocimiento procedimental, específicamente en su división más general entre “conocer” y “conocer cómo”.

Esta división en el uso de la palabra “ciencia” y los diferentes tipos de conocimiento que abarca es la principal justificación del por qué los niños y las niñas deberían aprender ciencia: la ciencia les acerca al mundo real y la ciencia promueve el desarrollo de habilidades de razonamiento (Eshach y Fried, 2005). La primera afirmación hace referencia al conocimiento dominio-específico o conocimiento conceptual. Cuando los niños comprenden los conceptos científicos pueden ser capaces de interpretar y comprender el mundo que les rodea. La segunda afirmación se refiere al conocimiento de dominio general o conocimiento procedimental, es decir, “el hacer ciencia”, lo que contribuye al desarrollo de habilidades generales que se requieren no sólo en un dominio específico sino en una amplia variedad de dominios no necesariamente científicos. Respecto a la idea que la ciencia acerca a los niños al mundo real, es necesario aclarar que la ciencia no les acerca al mundo de una forma directa, sino que les acerca a las ideas, conceptos y teorías usados para interpretar el mundo, de tal manera que les permite mirar el mundo a través de sus propios conceptos (Driver y Bell, 1986). La educación científica contribuye al desarrollo del razonamiento científico implicando a los niños en situaciones de indagación. Al formular preguntas, acceder a la evidencia e interpretarla y coordinarla con las teorías desarrollan habilidades intelectuales que les permitirán construir nuevos conocimientos (Chan et al., 1997).

 

Los modelos científicos prescursores (MCPs)

Tomando en cuenta lo anterior y en base a lo que ha aportado la agenda actual sobre la investigación en la educación científica, se han señalado algunos enfoques acerca de la enseñanza de la ciencia en educación infantil (The National Research Council, 2004):

 

·       Métodos de Indagación Empírica. Los niños aprenden a realizar preguntas, a pensar cuidadosamente cómo estas preguntas pueden contestarse empíricamente de manera indagatoria y a desarrollar una serie de métodos para conducir estas investigaciones. Este enfoque ha mostrado la evolución en la comprensión de los niños y sus capacidades para realizar preguntas e investigarlas a través de estudios que ellos mismos diseñan, así como a diagnosticar debilidades en sus propias investigaciones y en las de sus compañeros (Metz, 2000).

·       Modelización. El proceso de aprendizaje en base a la construcción de modelos parece ser central en la construcción de teorías científicas, así como en la enseñanza de las ciencias (Clement, 1989, 2000; Coll, 2005). Este enfoque enfatiza el desarrollo de los modelos de los fenómenos en la naturaleza a partir de la prueba y revisión de los modelos iniciales que tienen los niños. Un modelo, que puede ser un objeto, acontecimiento, proceso o sistema, es una representación simplificada de un fenómeno que sugiere cómo se lleva a cabo este fenómeno (Gilbert y Boulter, 1998). La enseñanza basada en la modelización es cualquier implementación que considera fuentes de información, actividades de aprendizaje y estrategias de instrucción pensadas para facilitar la construcción de modelos mentales, tanto a nivel individual como grupal (Gobert y Buckley, 2000). En este sentido, la instrucción basada en la construcción de modelos puede ayudar a los niños a ampliar sus forman intuitivas de utilizar los modelos en aplicaciones más complejas y multifacéticas (Cocking et al., 2000).

 

La construcción de modelos como representaciones simbólicas está basada en articulaciones progresivas entre los registros empíricos, formales y cognitivos (Weil-Barrais, 1997, 2001), sin embargo, la génesis y el uso de modelos en la enseñanza de la ciencia son el resultado de procesos educativos especialmente orientados, de larga duración, y necesitan de un alto nivel cognitivo para su construcción. En este sentido, el enfoque de modelización adopta una forma especial en la educación infantil, por lo que el concepto de modelo científico precursor (Lemeignan y Weil-Barrais, 1993; Weil-Barrais, 1997, 2001.) puede ser un enfoque fructífero para promover el progreso cognitivo de los niños (Canedo, 2009; Canedo et al., 2012). La construcción de modelos por parte de los niños no consiste en la adquisición del modelo en sí, sino de algunos elementos del mismo que les permitan ir ampliando el modelo científico a lo largo de la Educación Básica. Los modelos precursores son construcciones cognitivas generadas en el contexto educativo y constituyen las bases para subsecuentes construcciones las cuales, sin estas bases, pueden ser difíciles o imposibles de construir (Lemeignan y Weil-Barrais, 1993; Weil-Barrais, 2001).

Los niños pequeños poseen un deseo natural de desarrollar modelos para interpretar el mundo que les rodea y utilizan los recursos a su alcance para hacerlo, sin embargo, no necesariamente seleccionan los recursos que les permiten reconocer o establecer relaciones desde el punto de vista científico. A partir de la observación y los datos disponibles, los niños pueden ir desarrollando un repertorio de modelos más potentes que les permitan acercarse a la resolución de nuevos problemas mejorando sus razonamientos (Leher y Schauble, 2000) y llevando gradualmente la ingenuidad de sus modelos iniciales hacia la complejidad de los modelos científicos (Arcá y Guidoni, 1989). Este modelo precursor puede considerarse un modelo de enseñanza, en palabras de Gilbert y Boulter (1998) y de Erduran y Duschl (2004), o un modelo escolar, en palabras de Izquierdo et al. (1999) y Sanmartí (2005), es decir, un modelo especialmente construido para promover la comprensión del modelo consensuado (Gilbert y Boulter, 1998; Erduran y Duschl, 2004). Puede constituir también una herramienta que orienta y guía el proceso de enseñanza-aprendizaje en el aula (Canedo, 2009; 2012).

 

Caracterización del modelo científico precursor de flotación

La comprensión del fenómeno de flotación de los cuerpos sólidos en los líquidos es uno de los principales objetivos de aprendizaje en la educación de preescolar y primaria, ya que se incluye en actividades relacionadas con el agua en las que los niños juegan continuamente. Es importante también porque proporciona una forma multidimensional de familiarizarse con los conceptos físicos. Sin embargo, la mayoría de las veces las actividades relacionadas con el fenómeno de flotación están diseñadas para que los niños solamente clasifiquen los objetos en los que se hunden y los que flotan. Este tipo de actividades sólo dan lugar a la construcción de representaciones formadas a través de un proceso de abstracción empírica (Lemeignan y Weil-Barais, 1993), tales como los conceptos de “flotación” y “hundimiento”, pero no dan lugar a que los niños formulen suposiciones acerca de las razones de por qué algunos cuerpos flotan y otros se hunden. En este sentido, se hace necesario proponer actividades de indagación para promover la construcción del modelo por parte de los niños utilizando como guía del proceso de enseñanza-aprendizaje el modelo precursor de flotación.

El modelo científico precursor de flotación se ha caracterizado en base al modelo científico que considera las leyes de Newton, a las aportaciones de la investigación acerca de las ideas que los niños tienen sobre el fenómeno, y a las ideas iniciales que tuvieron los niños de este estudio durante un pre-test. Estos aspectos de discuten a continuación.

Una sencilla interpretación del fenómeno de flotación/hundimiento de los cuerpos, desde el punto de vista científico, puede concretarse de dos maneras diferentes a partir del modelo mecánico de equilibrio de fuerzas: a) considerando el equilibrio de fuerzas o la comparación de fuerzas, y b) considerando el equilibrio de densidades o la comparación de densidades. La primera concreción está relacionada con la comparación entre los valores de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo sólido y se basa en la definición clásica del principio de Arquímedes. En la segunda concreción se requiere la definición del concepto de “densidad” (o del concepto cercano “peso específico”) y está relacionada con la comparación entre las densidades del cuerpo sólido y del líquido en el que flota o se hunde. Basándose en estas concreciones el fenómeno de flotación y hundimiento puede explicarse de cuatro formas considerando la fuerza, el peso y el volumen: 1) Cuando un objeto estacionario flota en el agua, el peso del material está actuando hacia abajo y el agua debe proporcionar una fuerza hacia arriba denominada “empuje”. Estas fuerzas deben estar balanceadas para que el objeto flote; 2) Si un objeto flota en el agua desplaza un volumen de agua cuyo peso es igual al valor de la fuerza de empuje. La ley de Arquímedes describe justamente la igualdad entre este empuje (= peso del volumen de agua desplazada) y el peso del cuerpo que flota. Si un cuerpo flota, por lo tanto, el peso del volumen de agua desplazada es igual al peso del objeto; 3) Cuando un cuerpo flota en el agua, el agua desplazada tiene el mismo volumen que el objeto bajo la superficie del agua; y 4) La flotabilidad o no flotabilidad de un objeto está determinada directamente por su densidad (más precisamente, por la densidad de la sustancia de la que está hecho el objeto). Los objetos que están hechos de una sustancia con una densidad menor que la del agua flotarán, mientras que los que están hechos de una sustancia con una densidad mayor que la del agua se hundirán (Jardin y Kennedy, 1997; Khon, 1993).

Por otra parte, la investigación sobre las ideas iniciales que tienen los niños acerca del fenómeno (ver Canedo, 2009) reporta que los niños pequeños explican la flotación en términos animistas o de juicios morales, o en base a una sola propiedad de los objetos como el peso relacionado con la voluntad, fuerza o el propósito del objeto. En edades más avanzadas, los niños comienzan a considerar tanto el volumen como el peso en relación al líquido para explicar por qué algo flota o se hunde aunque carezcan de una total comprensión acerca de los pesos relativos de los objetos y del agua (Piaget, 1930). Otros autores (Biddulph y Osborne, 1984); (Denticini et al., 1984); (Smith et al., 1985); (Howe et al., 1990); (Laevers, 1993); (Halford et al., 1986); Kohn, 1993); (Koliopoulos et al., 2004); (Havu-Nuutinen, 2000; 2005) han observado que los niños tienen la habilidad para explicar y describir las causas de la flotación y el hundimiento, pero las ideas de los niños más pequeños son innegablemente inadecuadas y los más grandes, como los adultos, difícilmente elaboran juicios basados en la relación entre el volumen y el peso; simplemente piensan que los objetos pesados se hunden y que los ligeros flotan.

Los datos obtenidos en el pre-test mostraron que algunos de nuestros niños dieron respuestas irrelevantes o no utilizaron propiedades científicas para explicar el fenómeno. La mayoría de ellos justificaron el fenómeno basándose en una sola propiedad de los objetos, principalmente el peso. Otras propiedades que los niños utilizaron con cierta frecuencia, de forma aislada, fueron el tipo de material y el tamaño. De la misma forma, algunos niños utilizaron algunas propiedades no relevantes relacionadas entre sí como tipo de material y tamaño; tipo de material y aire; tipo de material y hueco. En otras ocasiones los niños utilizaron propiedades relevantes relacionadas con el peso como la presencia de aire y el tipo de material. Sólo unos cuantos niños justificaron el fenómeno en base a un modelo de interacción en el que relacionaron las propiedades de los objetos con las del agua (Tabla 1). En base a estos resultados se establece que la mayoría de los niños tienen un modelo inicial de flotación basado en el peso de los objetos, lo que concuerda con estudios realizados previamente.

 

TABLA 1

 

Considerando los aspectos anteriores, el modelo precursor se definió considerando la concreción científica basada en la densidad y las reglas no se cumplen si el objeto se hunde (Figura 1). Una razón para seleccionar esta concreción es que la concreción basada en la interacción de fuerzas es un enfoque más difícil de comprender para los niños debido a su alto grado de complejidad y abstracción (Lemeignan y Weil-Barais, 1993; Goffard y Weil-Barrais, 2005). Para trabajar las fuerzas, particularmente con niños pequeños, se ha utilizado comúnmente el enfoque de experimentar el efecto de las fuerzas al empujar y acercar debido a que es fácil desarrollar un concepto simple e intuitivo de fuerzas en relación al propio cuerpo de los niños y las fuerzas ejercidas por éste para afectar las cosas. Los conceptos de empujar y acercar aparentemente simples, son la base para comenzar a pensar acerca de la fuerza y en los primeros años de escolaridad pueden ser un punto de partida útil, pero que pueden dar lugar, de la misma forma, a problemas significativos en su comprensión ya que el efecto de la interacción de un par de fuerzas no es totalmente evidente y perceptible (Wenham, 1995). Lemeignan y Weil-Barais (1993) sugieren que, previamente a la construcción de un modelo de fuerzas, los niños deben desarrollar un modelo de interacción para comprender totalmente el mecanismo de acción de las fuerzas.

Por otra parte, la mayoría de los niños de nuestro estudio inicialmente basaron sus juicios en el peso de los objetos para explicar la flotación y en algunas ocasiones el peso relacionado con otras propiedades relevantes. En este sentido, es factible que los niños desarrollen una comprensión del fenómeno relacionando el peso de los objetos con propiedades relacionadas con el volumen, y de esta forma ir construyendo el concepto de densidad. Se considera que este enfoque es una forma más concreta y relevante para ilustrar el fenómeno de flotación y parece adecuado para que los niños desarrollen una idea científica del fenómeno en la educación infantil, aunque los conceptos de volumen y densidad no se utilicen (Havu-Nuutinen, 2000, 2005 y Koliopoulus et al., 2004).

 

FIGURA 1

 

Construcción del modelo de flotación basado en la densidad por parte de los niños

Utilizando el modelo anteriormente descrito como guía de los aprendizajes, durante una fase de instrucción los niños probaron en el agua varios objetos. A partir de actividades colaborativas, las interacciones sociales promovieron las decisiones y discusiones entre los niños y la docente. De la misma forma, la docente creó situaciones para promover el conflicto cognitivo. El aprendizaje por descubrimiento guiado apoyó el rol activo de los niños durante el proceso y dio oportunidad de que observaran, predijeran, exploraran, describieran y realizaran hipótesis. En esta fase interactiva, los niños realizaron predicciones e hicieron suposiciones acerca del comportamiento de los diferentes objetos en el agua, registrando estas predicciones en fichas de trabajo. Posteriormente, probaron los objetos en el agua, discutieron y evaluaron las predicciones e hipótesis inicialmente planteadas. Finalmente, en una fase posterior de aplicación, se les pidió trabajar con otros objetos diferentes a los utilizados y, de la misma forma, elaboraran sus predicciones e hipótesis, los probaran en el agua, evaluaran, registraran sus observaciones y discutieran los resultados, dando sus argumentos.

Para valorar la construcción del MCP de flotación por parte de los niños, posterior a la fase de instrucción se aplicó un post-test a los mismos niños que participaron en el pre-test y en la fase de instrucción. A partir del análisis de los resultados de este post-test se observaron notables cambios en las explicaciones de los niños. Las explicaciones correspondientes a los niveles más bajos en el pre-test tendieron a ser más relevantes en el post-test (Tablas 2 y 3). Previamente al periodo de instrucción muchos de los niños explicaron el fenómeno dando respuestas irrelevantes o no científicas (la categoría más baja), basando sus argumentos en sus experiencias de la vida diaria e.g. “lo he probado”; “he visto un barco flotando en la televisión”; en algunas características irrelevantes de los objetos e.g. “esta pelota flota porque tiene pelos”; “flota porque bota”; en que el fenómeno ocurre porque así tiene que ser e.g. “flota porque sí”; o no dieron explicaciones e.g. “no tengo una explicación”; “no lo sé”. Este tipo de justificaciones se redujeron notablemente en el pos-test. Los niños cambiaron su forma de justificar la flotación en términos del suceso mismo y comenzaron a pensar acerca del fenómeno de una forma científica basando sus juicios no en sus experiencias diarias, sino en varias características o propiedades relevantes (una de las categorías más altas) (ver Tabla 3) y considerando los objetos en el contexto en el que se presentaron.

 

TABLAS 2 y 3

 

De la misma forma, los niños continuaron juzgando el fenómeno basando sus explicaciones en las propiedades de los objetos, pero la manera en la que relacionaron estas propiedades a la flotación y el hundimiento de los objetos cambió sustancialmente. La naturaleza del fenómeno de flotación es multidimensional, por lo que la percepción de estas varias dimensiones es central en los cambios conceptuales de los niños (Havu-Nuutinen, 2005).

Casi todos los niños fueron capaces de combinar varias propiedades relevantes de los objetos después del periodo de instrucción (ver Tabla 3), mientras que en el pre-test el peso por sí solo fue la propiedad más relevante para explicar el fenómeno. Aunque los niños cambiaron su forma de explicar la flotación hacia una forma más científica, las respuestas variaron ampliamente en todos los niveles cualitativos dependiendo del contexto, como se mencionó anteriormente (ver Tabla 3 y Figuras 2 y 3). Los materiales utilizados en el estudio guiaron las formas de explicar el fenómeno teniendo un remarcado efecto en los cambios que se presentaron. Estos cambios se describen a continuación.

 

FIGURAS 2 Y 3

 

Antes del periodo de instrucción, algunos niños mostraron una comprensión pobre acerca del fenómeno dando respuestas irrelevantes y basando otros de sus juicios en el peso y el tamaño de los objetos. Después del periodo de instrucción, las respuestas irrelevantes se siguieron presentando aunque los niños comenzaron a utilizar el peso con más frecuencia para explicar el fenómeno.

Por otra parte, los cambios más significativos en la comprensión fueron aquéllos en los que los niños comenzaron a considerar la flotación en términos del efecto de varias propiedades relevantes de los objetos relacionadas entre sí, alguno de ellos aproximándose a la densidad.

En general, los niños reconstruyeron sus ideas utilizando una perspectiva multidimensional en sus explicaciones acerca del fenómeno. Después del periodo de instrucción tendieron a abandonar las respuestas irrelevantes y no científicas y a considerar otras propiedades relevantes y no relevantes de los objetos (ver Tabla 3, niveles 2b, y 2c) o a basar sus razonamientos en propiedades relevantes relacionadas con el peso (ver Tabla 3, nivel 2d). Los efectos en el peso se explicaron principalmente en función del tipo de material y la presencia de aire, y en algunos casos en función del tamaño y la  forma.

El tipo de material se mencionó durante el pre-test, pero sólo como una característica de los objetos y no como una propiedad que pudiera afectar la flotación. De la misma forma, el aire se mencionó inicialmente sin explicar sus efectos. Después del periodo de instrucción las justificaciones basadas en la presencia de aire aparecieron con más frecuencia relacionadas con otras propiedades, principalmente con el tipo de material. La presencia de aire y el tipo de material relacionados con el peso fueron los criterios fundamentales que utilizaron los niños para explicar la flotación después del periodo de instrucción.

Las propiedades hueco y sólido se mencionaron durante el pre-test de manera aislada o algunas veces combinadas también con el tipo de material o la presencia de aire. De la misma forma, los niños combinaron estas propiedades con el peso, pero sin explicar cómo esta relación afectaba al fenómeno. Después del periodo de instrucción esta relación fue más clara para los niños.

El tamaño y la forma de los objetos fueron propiedades poco relevantes en las explicaciones de los niños, tanto en el pre-test como en el pos-test. Antes del periodo de instrucción sólo unos cuantos niños mencionaron estas propiedades y después de la instrucción, el tamaño se relacionó con el tipo de material o con el peso, pero sólo en muy pocas ocasiones y en uno de estos casos el niño no pudo explicar esta relación.

Después del periodo de instrucción la mayoría de los niños mencionaron propiedades de relevancia marginal como el tipo de material, hueco, sólido (niveles 2b y 2c), y algunos otros mencionaron propiedades físicas de relevancia parcial relacionadas con la densidad de los objetos como peso/tamaño (Howe et al., 1990), pero sin mostrar una comprensión sobre la densidad en sí misma. Sin embargo, la forma en la que los niños relacionaron estas propiedades mejoró notablemente después de la instrucción. Durante el post-test casi todos los niños relacionaron por lo menos una propiedad relevante con el peso (nivel 2d) y las explicaciones más elaboradas fueron aquéllas en las que los niños relacionaron varias propiedades relevantes con el peso mostrando una idea emergente de la densidad de los objetos.

Al parecer, las actividades que realizaron los niños dieron lugar a una mejor estructuración del pensamiento a través de la adquisición de nuevas variables y su progresiva interacción de una con la otra. Estos resultados muestran que, al igual que en otras investigaciones, las propiedades físicas que los niños utilizaron para explicar el fenómeno de flotación fueron sólo marginalmente relevantes (Biddulph y Osborne, 1984; Denticini et al., 1984; Howe et al., 1990; Leavers, 1993; Havu-Nuutinen, 2000, 2005), aunque en algunas ocasiones se observó que los niños utilizaron propiedades relevantes. Los niños comenzaron a considerar la flotación desde una perspectiva multidimensional y descriptiva aunque no hayan sido capaces de relacionar los factores o propiedades adecuados para desarrollar el concepto de densidad.

 

Discusión y conclusiones

El fenómeno de flotación y hundimiento es un tema difícil de abordar en la educación preescolar y primaria debido a su carácter multidimensional. Desde el punto de vista de la enseñanza y el aprendizaje, esta multidimensionalidad puede abordarse en partes y en este estudio, los niños consideraron el fenómeno desde el punto de vista de la relación de varias propiedades relevantes. Durante las actividades que realizaron los niños en grupos colaborativos, resolvieron problemas y probaron diferentes objetos en el agua usando el método científico al explorar, probar y evaluar hipótesis. En la fase interactiva, la docente siempre estuvo cuestionando a los niños motivándolos a que hablaran de sus predicciones, hipótesis y resultados. Los niños reflexionaron y discutieron con la docente y entre ellos mismos acerca de la comprensión de los conceptos científicos que fueron construyendo y, de esta forma, los utilizaron para construir y reconstruir las explicaciones.

La estrategia didáctica basada en la construcción de modelos científicos precursores mostró evidencias que ayudó a los niños a aceptar ideas científicas básicas relacionadas con el fenómeno de flotación ampliando el uso de sus modelos iniciales a otros más complejos. En general, la mayoría de los niños se movió de un modelo basado en propiedades aisladas de los objetos o un modelo basado solamente en el peso, hacia un modelo basado en la densidad. De esta forma, la gran mayoría de ellos lograron construir el modelo precursor formulado por lo que concluímos que la caracterización del modelo precursor permitió guiar y orientar el proceso de enseñanza-aprendizaje en el aula.

Los resultados obtenidos nos han perimitido identificar aspectos relevantes en el aprendizaje en el microdominio de la física (el fenómeno de flotación) que pueden ser útiles para adecuar y mejorar el currículum de Educación Preescolar y Primaria  ampliando este enfoque a otros microdominios, p. ej. seres vivos, estructura de la materia, fricción, luz y visión, etcétera.

 

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