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Master Universitario en Profesorado de Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato, Formación Profesional y Enseñanzas de Idiomas, Artísticas y Deportivas Trabajo Fin de Master Especialidad Física y Química, curso 2012-2013 Marinus Bouwmans 21/06/2013 Marinus Bouwmans 1 Contenido 1 Introducción .............................................................................................................. 4 2 Proceso formativo y aprendizajes realizados............................................................ 6 2.1 La fase de formación general ............................................................................. 6 2.2 La fase de formación específica ....................................................................... 11 3 Practicum ................................................................................................................ 18 3.1 Primer periodo de prácticas ............................................................................. 18 3.2 Segundo y tercer periodo de prácticas ............................................................. 19 4 Reflexión sobre las competencias adquiridas ......................................................... 21 5 Propuesta de innovación ......................................................................................... 23 5.1 Motivación ....................................................................................................... 23 5.2 Objetivos .......................................................................................................... 23 5.3 Desarrollo ......................................................................................................... 24 5.4 Evaluación ....................................................................................................... 26 5.5 Conclusión ....................................................................................................... 26 6 Conclusiones ........................................................................................................... 27 7 Bibliografía ............................................................................................................. 28 Anexo 1: Portafolios de Fundamentos de diseño instruccional y metodologías de aprendizaje ........................................................................................................................ 1 1 ¿Cómo se aprenden las ciencias?.............................................................................. 3 1.1 Ideas e impresiones tras la 1ª sesión .................................................................. 3 1.2 Conclusiones después de la 2ª sesión ................................................................ 4 2 Aspectos fundamentales que debe conocer un profesor de ciencias ........................ 6 2.1 Visión al principio de curso ............................................................................... 6 2.2 Visión al final de curso ...................................................................................... 8 3 Actividad motivadora ............................................................................................. 10 4 Diseño de una actividad de aprendizaje en el laboratorio ...................................... 12 4.1 Currículo .......................................................................................................... 12 4.2 Modelo didáctico, objetivos ............................................................................. 13 4.3 Guión básico .................................................................................................... 15 4.4 Evaluación ....................................................................................................... 17 5 Dificultades de aprendizaje .................................................................................... 18 5.1 El concepto de la electricidad .......................................................................... 18 Marinus Bouwmans 2 5.2 El concepto de fuerza y campo de fuerzas ....................................................... 19 6 Preguntas para el Practicum 1 ................................................................................ 21 6.1 ¿Qué modelo didáctico tenéis en la enseñanza de FyQ en ESO y en bachillerato?................................................................................................................ 21 6.2 ¿Qué métodos aplicáis en clase? ...................................................................... 21 6.3 ¿Cómo preparáis las clases? ............................................................................ 22 6.4 ¿Qué instrumentos de evaluación usáis?.......................................................... 22 6.5 ¿Cómo organizáis las prácticas de laboratorio? ............................................... 22 6.6 ¿Qué actividades complementarias y extraescolares hacéis con los alumnos este año? ..................................................................................................................... 23 7 Vídeo reflexión Redes 351 ..................................................................................... 24 7.1 Los objetivos .................................................................................................... 24 7.2 Los métodos ..................................................................................................... 25 7.3 El papel de las TIC ........................................................................................... 26 8 La historia de la ciencia como enfoque didáctico................................................... 27 9 Pseudociencia: un ejemplo ..................................................................................... 30 10 Ideas previas ........................................................................................................... 32 11 Bibliografía ............................................................................................................. 34 Anexo 2: Trabajo de Diseño, organización y desarrollo de actividades para el aprendizaje ........................................................................................................................ 1 1 Introducción .............................................................................................................. 2 2 Unidad Didáctica: Alimentación y nutrición ............................................................ 2 2.1 Análisis científico: selección del contenido ....................................................... 2 2.2 Análisis didáctico ............................................................................................. 12 2.3 Selección y formulación de objetivos .............................................................. 14 2.4 Selección de estrategias de instrucción, secuenciación de actividades ............ 15 2.5 Selección de estrategias de evaluación ............................................................ 17 3 Practica de laboratorio ............................................................................................ 18 4 Conclusiones ........................................................................................................... 19 5 Anexo 1: One minute paper .................................................................................... 20 6 Anexo 2: Guiones de las prácticas de laboratorio .................................................. 21 Anexo 3: Estudio comparativo del practicum 2 ............................................................... 1 1 Introducción .............................................................................................................. 2 Marinus Bouwmans 3 2 El centro y los grupos observados ............................................................................ 2 3 Análisis preliminar ................................................................................................... 2 3.1 Datos extraídos de fichas de tutoría ................................................................... 2 3.2 Impresiones y consideraciones para el proceso de E-A ..................................... 4 4 Observaciones en clase ............................................................................................. 6 4.1 Hoja de observación ........................................................................................... 6 4.2 Resultados .......................................................................................................... 6 5 Conclusiones ............................................................................................................. 8 6 Anexo 1 .................................................................................................................. 10 Marinus Bouwmans 4 1 Introducción El master de profesorado ha significado para mí un reto personal y una ilusión de futuro. Quería estudiar este master, por un lado para aumentar mis posibilidades de encontrar trabajo, lo que era una prioridad estando en el paro en el momento de empezar el master. Por otro lado quería saber qué significa ser profesor y si esto era algo que yo podría hacer. Además me movió la ilusión que tengo de poder trabajar otra vez con la física y la química del instituto, reencontrarme con la ciencia básica que tanto me gustó en su día y sigue gustándome muchos años después de haber abandonado el instituto. Por este último motivo escogí la especialidad de Física y Química. Tengo la licenciatura en Ciencias Físicas de la universidad de Nimega, Holanda. Entonces, durante la carrera universitaria, ya hice un módulo de formación docente, que incluía aspectos como el estudio de los currículos oficiales, la didáctica de la física, la logopedia, y unas estancias cortas de observación en un instituto. Además, y justo después de obtener la licenciatura, fui profesor de física durante mi servicio militar en el Instituto Real de la Marina en Den Helder. Sin embargo, mi carrera profesional se ha desarrollado hasta ahora por otros derroteros. He sido investigador y jefe de varios grupos de desarrollo, ingeniería y calidad, sobre todo en empresas multinacionales del sector industrial. Pero, cuando me quedé en el paro en mayo del 2012 atravesé un periodo de reflexión sobre mi trayectoria hasta entonces y lo que realmente me interesaba hacer. Como he mencionado antes, quería probar otra vez acercarme más a la física básica, y la docencia me parecía una buena oportunidad parta hacerlo. Como tengo dos hijos en edad escolar, también me interesaba la educación y los problemas y retos actuales del sistema educativo de España. Digo que el master fue un reto personal porque, al no ser español, mi reducido dominio de la lengua española podría haber sido un impedimento, tanto para el entendimiento de la teoría, como para la comunicación oral y escrita. Además, como no he cursado educación secundaria ni bachillerato ni la carrera universitaria en España tenía un profundo desconocimiento del sistema educativo español al empezar el master. En este Trabajo de Fin de Master presento los resultados que he obtenido a lo largo del master, además de una reflexión personal sobre la formación recibida y los aprendizajes realizados. En el apartado 2 trataré la formación general y específica del master. Compararé los aprendizajes realizados con los objetivos marcados en la guía del master con respecto a las competencias. Incluiré dos trabajos que son representativos del grado de aprendizaje que he alcanzado durante el master. Como la parte práctica es muy importante en el conjunto de la formación dedicaré el tercer apartado al practicum y mis experiencias obtenidas en él. Incluiré el estudio comparativo realizado en el centro de prácticas y las conclusiones finales obtenidas. Después, en el apartado 4, haré una reflexión personal sobre el conjunto de aprendizajes Marinus Bouwmans 5 realizados. En el quinto apartado de esta memoria presentaré mi propuesta de innovación docente que preparé en la asignatura de Evaluación, Innovación e Investigación. Y finalmente, en el último apartado haré unas conclusiones finales y la proyección al futuro. Marinus Bouwmans 6 2 Proceso formativo y aprendizajes realizados En este apartado presentaré los resultados que he obtenido a lo largo del master y las competencias que he adquirido o reforzado con ellos, comparándolas con las competencias que se han formulado como objetivo. Tal y como dice la guía docente, la finalidad del master es: “… proporcionar al profesorado de Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato, Formación Profesional, Enseñanzas de Idiomas, Artísticas y Deportivas la formación pedagógica y didáctica obligatorias en nuestra sociedad para el ejercicio de la profesión docente…” La obligatoriedad de esa formación está estipulada en la Ley Orgánica de Educación, en concreto en los artículos 94, 95 y 100, y desarrollada en el Real Decreto 1834/2008 y en la Orden ECI 3858/2007 de 27 de diciembre. En este último documento se definen una serie de competencias que debe alcanzar el estudiante del master, y que la guía docente del master de la universidad de Zaragoza ha plasmado de la siguiente manera: 1. Integrarse en la profesión docente, comprendiendo su marco legal e institucional, su situación y retos en la sociedad actual y los contextos sociales y familiares que rodean y condicionan el desempeño docente, e integrarse y participar en la organización de los centros educativos y contribuir a sus proyectos y actividades. 2. Propiciar una convivencia formativa y estimulante en el aula, contribuir al desarrollo de los estudiantes a todos los niveles y orientarlos académica y profesionalmente, partiendo de sus características psicológicas, sociales y familiares. 3. Impulsar y tutorizar el proceso de aprendizaje de los estudiantes, de forma reflexiva, crítica y fundamentada en los principios y teorías más relevantes sobre el proceso de aprendizaje de los estudiantes y cómo potenciarlo. 4. Planificar, diseñar, organizar y desarrollar el programa y las actividades de aprendizaje y evaluación en las especialidades y materias de su competencia. 5. Evaluar, innovar e investigar sobre los propios procesos de enseñanza en el objetivo de la mejora continua de su desempeño docente y de la tarea educativa del centro. 2.1 La fase de formación general La fase de formación general comprendió las tres asignaturas troncales del primer cuatrimestre: 1. Contexto de la actividad docente Marinus Bouwmans 7 2. Interacción y convivencia en el aula 3. Procesos de enseñanza-aprendizaje Estas asignaturas, al igual que las asignaturas de Diseño curricular y Fundamentos de diseño instruccional y metodologías de aprendizaje, se impartieron a los grupos combinados de Física y Química y Biología y Geología. De esta manera podíamos aprovecharnos de estar con estudiantes de otras asignaturas, lo que era una experiencia enriquecedora. 2.1.1 Contexto de la actividad docente Esta asignatura se dividió en dos partes, cada una con un profesor diferente: la parte social y la parte legislativa. En la parte legislativa he aprendido cómo se ha desarrollado el marco legislativo del sistema educativo español a lo largo de los años. Los textos legislativos no son fáciles de leer y además el desarrollo de la legislación hace que sean muchos los documentos aplicables a la práctica docente en Aragón, siendo el principal documento la LOE, y alrededor de él un número considerable de Reales Decretos, Órdenes estatales y Decretos y Órdenes autonómicos. Sin embargo, me ha quedado claro cómo está ordenado el sistema educativo español y cómo están regidos los centros por la normativa estatal y autonómica. He aprendido cómo está organizado un centro con su documentación básica y sus órganos de gobierno. He tomado contacto con los programas de atención a la diversidad y las medidas para alumnos con necesidades especiales. El profesor también nos ha dado muchas pistas sobre la práctica docente en relación con la normativa: las responsabilidades que tienen los docentes de cara a las tutorías, la orientación académica y profesional, las relaciones con los alumnos, las familias, el claustro y la dirección del centro. Más de una vez nos ha planteado situaciones reales que teníamos que resolver. Como parte de la formación en el contexto legislativo de la actividad docente, y junto con otros compañeros del master, he realizado un estudio comparativo de procedimientos de resolución de situaciones conflictivas en el aula. Para esto hemos analizado la normativa correspondiente, hemos estudiado planes de convivencia y RRIs reales de varios centros de Zaragoza, hemos aplicado esos procedimientos a un caso ficticio de un conflicto entre un profesor y un alumno, hemos planteado la situación conflictiva a varios jefes de estudios de los centros visitados durante el practicum 1, para finalmente sacar las siguientes conclusiones: Dado que se trata de un conflicto surgido en un centro escolar, se prefiere recurrir a la vía conciliadora, pues se entiende el conflicto como una situación educativa de la que es posible aprender. Es por ello que entendemos la vía conciliadora como la más favorable, ya que puede adaptarse mejor a la idiosincrasia de cada caso y de cada persona. Entendemos que la prevención basada en la educación en valores democráticos Marinus Bouwmans 8 como el respeto y la tolerancia sería la forma ideal de evitar este tipo de situaciones. No obstante, la prevención de estas situaciones es compleja, pues en muchos casos el origen se encuentra fuera del ámbito escolar, generalmente en el ámbito familiar o en el grupo de amigos. Es por ello que entendemos que en vez de optar por una aplicación rigurosa del RRI se debería hablar con el alumno, interesarse por sus problemas e inquietudes personales siempre buscando el momento más adecuado para que él pueda expresarse con toda tranquilidad. Únicamente a partir del conocimiento de la situación real del alumno se podrá actuar y encontrar la verdadera solución a sus problemas. Destacar también que esta vía es mucho más exigente para todos, pues los profesores deberemos dejar a un lado nuestras posibles reticencias e incertidumbres para colaborar. Posiblemente, para tratar algún aspecto concreto sea necesaria la colaboración de sus compañeros, por lo que los profesores deberemos transmitir valores como la solidaridad y la empatía a nuestros alumnos. La parte social fue al principio bastante teórica y me ha costado entender los conceptos sociológicos que nos han enseñado. No obstante, los ejercicios prácticos que hemos hecho a lo largo de la asignatura me han ayudado a clarificar conceptos. Se trata de ver las relaciones entre sociedad y sistema educativo, el contexto social influye en la educación y viceversa. A lo largo de la historia han surgido varias teorías sobre cómo influye la sociedad en la educación. Por un lado están las teorías de reproducción, que se caracterizan por considerar la escuela como mero reflejo de la sociedad y por un cierto fatalismo de pensar que la escuela no tiene ninguna influencia en el éxito social y económico. Por otro lado están las teorías más modernas de transformación, que sí creen en la influencia de la escuela en la sociedad, porque incluyen la capacidad de transformación de los sujetos que componen el sistema. Así se convierte la escuela, por ejemplo, en un espacio de resistencia y de creación cultural. También reconocen los cambios sociológicos de los últimos años, como el desencantamiento con las instituciones sociales tradicionales que lleva a un proceso de individualización, de desestabilización y de sentimiento de riesgo, la radicalización por la mayor imprevisibilidad de los sujetos, o la racionalización de la sociedad por los movimientos sociales gracias a las nuevas posibilidades de la comunicación. Los ejercicios prácticos los hemos analizado en grupo pequeño para luego plasmar nuestras reflexiones y conclusiones en un portafolio. En la primera práctica hemos reflexionado sobre el papel de los gobiernos para influir positiva (o negativamente) en los aspectos sociales de la educación; en la segunda práctica hemos indagado en cuestiones familiares que pueden facilitar o dificultar el proceso educativo y el método de obtener esa información mediante cuestionarios; por último, en la tercera práctica hemos analizado el impacto de la educación sobre las posibilidades de acceso a un Marinus Bouwmans 15 ha sido Habilidades comunicativas para profesores, porque he cambiado a las clases que se daban por la tarde. Entonces, volviendo al tema de la asignatura de Contenido disciplinares de Química, he estudiado la teoría, plasmando lo aprendido en un trabajo escrito. También he preparado y llevado a cabo dos presentaciones. Todo esto me ha servido para refrescar mis conocimientos de la química a nivel bachillerato, y para practicar la exposición en clase de partes de la materia. Creo que los resultados obtenidos en esta asignatura han sido suficientes para demostrar que tengo el nivel requerido para impartir clases de química. 2.2.5 Diseño, organización y desarrollo de actividades para el aprendizaje de Física y Química Dentro de la competencia de desarrollo de actividades se enmarca esta asignatura como enseñanza eminentemente práctica y participativa. Sin embargo, como no he podido presenciar las clases, lamentablemente he perdido gran parte de esas oportunidades para aprender. No obstante, he intentado aprovechar al máximo las posibilidades a mi alcance, desarrollando una UD según la metodología propuesta en esta asignatura, y siguiendo las indicaciones de intentar diseñar actividades orientadas a obtener el aprendizaje significativo en los alumnos. Como quería llevar a la práctica la UD diseñada he escogido un tema que encajaba dentro del practicum 2 y 3, que he realizado en el Instituto de Educación Secundaria “Miguel Catalán” en los turnos de tarde. Mi tutora del centro fue Rosa Agudo, profesora del departamento de sanidad. Ella da clases de Cuidados Básicos de Enfermería a estudiantes del CFGM Técnico de Cuidados Auxiliares de Enfermería. El tema que desarrollé para la UD fue Alimentación y Nutrición. Es un tema que tiene mucha química y algo de física y es un tema interesante y dentro de mi alcance comparado con otros temas de esa asignatura. El método que he aplicado consiste de seguir los siguientes pasos: 1. Análisis científico: selección de contenidos 2. Análisis didáctico: identificación de posibles problemas de aprendizaje y adaptación al nivel de los alumnos 3. Selección y formulación de objetivos 4. Selección de estrategias de instrucción, secuenciación de actividades 5. Selección de estrategias de evaluación El resultado de este trabajo se encuentra recogido en el Anexo 2 de esta memoria. He intentado aplicar técnicas en las actividades que fomentan la reflexión y la participación, de modo que los alumnos vayan construyendo el conocimiento juntos. Para la evaluación he escogido la herramienta del trabajo por escrito para fomentar la creatividad y para incluir las competencias básicas. Tal y como estaba planificado con mi tutora del centro he llevado a la práctica la UD Marinus Bouwmans 16 diseñada en una serie de clases, y creo que el resultado fue satisfactorio. Creo que las actividades y la evaluación diseñadas han sido efectivas y que han favorecido un aprendizaje significativo. Aparte de estas clases, también he preparado unas prácticas de laboratorio, para luego llevarlas a cabo con dos grupos del CFGS Imagen para el Diagnóstico. He diseñado dos prácticas: una de disoluciones y otra de una determinación de concentración con el método del espectrofotómetro. El objetivo era el aprendizaje de las técnicas de laboratorio, ya que los alumnos, en su futuro profesional, tendrán que preparar disoluciones. Además, el manejo de un instrumento delicado, como el espectrofotómetro, también les enseñaría cómo actuar con este tipo de instrumentos que van a tener que usar en el futuro. Al final del curso he presentado y defendido mis planteamientos de la UD y de las prácticas de laboratorio ante los profesores del master y así he podido demostrar que soy capaz de justificar mi propuesta docente. En mi opinión estos logros demuestran que cumplo los objetivos planteados. He demostrado ser capaz de planificar, diseñar, organizar y desarrollar las actividades de aprendizaje y evaluación utilizando el modelo mencionado arriba. 2.2.6 Evaluación e innovación docente e investigación educativa en Física y Química Esta asignatura me ha ayudado a ser un poco más competente en la “evaluación e innovación sobre los propios procesos de enseñanza en el objetivo de la mejora continua de su desempeño docente y de la tarea educativa del centro”, que es la competencia número 5. Para la evaluación de mi propio proceso de enseñanza he aprendido las diferentes posibilidades que hay. En mi caso, he llevado a cabo una autoevaluación en base a las experiencias obtenidas durante el practicum 2 y 3. He usado dos herramientas de evaluación del proceso: el one minute paper y la grabación en video. Para mí esa autoevaluación ha sido muy valiosa, me ha aportado mucha información sobre lo que he hecho bien y sobre los aspectos que tengo que mejorar. Por ejemplo, creo que he estructurado bien las clases y que he conseguido un alto grado de participación de los alumnos. Ejemplos de aspectos que tengo que mejorar son el uso de mi voz, que es demasiado débil y monótono, y el ritmo que a veces es demasiado pausado. Tengo que hablar con más energía y dinamismo, enfatizando más los puntos importantes de mi discurso. Otra parte importante del trabajo llevado a cabo en esta asignatura es la propuesta de innovación que trataré en el apartado 5. 2.2.7 Habilidades comunicativas para profesores Sin duda esta es una de las asignaturas que más me han aportado. Conozco mis debilidades y la comunicación oral es una de ellas. Tanto a nivel teórico como en la Marinus Bouwmans 17 práctica he podido aprender a expresarme con más eficacia. A nivel teórico he aprendido entre otras cosas las estrategias del discurso explicativo: la estructuración, la contextualización y la disminución de la densidad informativa. He aprendido la importancia de la comunicación no verbal: las distancias y posturas, los gestos, la expresión facial y las miradas. A nivel práctico he podido practicar mi discurso en varias ocasiones en clase. En estas ocasiones he recibido consejos de mis compañeros de clase y de la profesora de la asignatura. Y por último, pero por eso no menos importante, he realizado el ejercicio de grabarme en video durante una clase y analizar mi estilo de enseñanza con el método cuantitativo de Sanjuán (ver Sanjuán 1974). Según al análisis de los resultados la clase ha sido altamente participativa por parte de los alumnos. La gran mayoría de las preguntas que he planteado a la clase han sido del tipo intelectual y no memorístico. Creo que he conseguido reforzar la participación construyendo nuevas preguntas sobre las respuestas de los alumnos. Sin embargo, lo que he olvidado de hacer es elogiar o alabar buenas aportaciones de los alumnos. También he obviado algunas aportaciones que quizás hubieran servido para ampliar la discusión. Y otra observación es que a veces me he precipitado al no tener reacciones y he empezado a dar demasiadas pistas a los alumnos, llegando a contestar yo a mis propias preguntas. Las competencias trabajadas en esta asignatura son generales pero importantes: caen en la categoría de saber ser/saber estar, y sobre todo en la categoría de saber hacer. Todo lo que he aprendido me ha dado un bagaje que tengo que intentar usar cuando sea oportuno, cuando esté dando clase, cuando esté haciendo un discurso oral. No será fácil pero por ejemplo el uso de la voz es algo educable con práctica y con corrección. Marinus Bouwmans 18 3 Practicum 3.1 Primer periodo de prácticas En el practicum 1 he podido experimentar por primera vez el pertenecer al cuerpo docente de un instituto de educación secundaria español. El centro que me ha acogido durante dos semanas era el IES Andalán, y mi tutora ha sido Teresa Medrano. Al principio de la estancia ella me había advertido que la sensación es muy diferente entre ser un alumno y ser un profesor. Ahora he pasado “al otro lado”. Sin embargo, no me he sentido extraño, ni fuera de lugar. El ambiente del centro me ha parecido bueno, tanto entre alumnos como entre profesores. Aunque la estancia ha sido corta he podido apreciar el grado de profesionalidad y compromiso que tiene el personal del instituto. En las aulas he visto actuar a las profesoras de Física y Química, y creo que son un ejemplo a seguir. De solamente observar a ellas dar clases ya he aprendido mucho. Saben por su experiencia cómo organizar los cursos. Son realistas en cuanto a lo que se puede conseguir en las horas de clase de las que disponen. La interacción con los alumnos en el aula es la esencia de enseñar, porque en el poco tiempo que puede dedicar a cada uno de ellos la profesora tiene que motivar, explicar, corregir, mantener el orden, interesarse, etc. Y eso teniendo en cuenta la diversidad. La enseñanza se ha convertido en un acto de magia o de malabarismo donde el profesor tiene que manejar diez cosas a la vez constantemente. No me extraña que sea agotador, más en unos grupos que en otros. Fuera de las aulas he podido valorar el papel de los jefes de estudios y la orientadora en cuanto a la interacción con los alumnos y la convivencia en el centro. Me ha impresionado la labor que hacen ellos. La cercanía que tienen con los alumnos, sus familias y el barrio. Enseñan un trato humano hacia los alumnos: comprensible pero también consecuente. A veces duro cuando es necesario. A mí me ha dado la impresión que entienden que siempre hay matices y hay que mirar más allá que solamente los actos de una persona. Hay que buscar las verdaderas causas de ciertas conductas. Tienen en cuenta las circunstancias antes de aplicar las reglas del RRI. La estancia en el centro me ha servido para poner en perspectiva las normativas y su aplicación. He visto cómo es la realidad, por ejemplo en el uso de la documentación institucional. En el caso de IES Andalán está claro que el PEC no es el documento más importante del centro. No estaba actualizado y varias personas me han dicho que están convencidos que la mayoría del claustro no conoce el contenido. La memoria y la PGA sí son documentos vivos, ya que tiene que elaborarse cada año con la aportación de casi todos. Por otro lado está el RRI que en IES Andalán es un documento recientemente actualizado y muy completo. Juntos con el PGA sirve de referencia a la hora de aplicar sus contenidos. Otra realidad que he sentido mientras que estaba en el centro es la situación de crisis y recortes que afecta también al sistema educativo, que junto con la inminente llegada de la nueva ley de educación da lugar a muchas tensiones e incertidumbre. La nueva ley Marinus Bouwmans 19 parece que no vaya a ayudar a suavizar los efectos de los recortes, sino al revés. Esto, combinado con la sensación de que no se ha tenido en cuenta su opinión, ha hecho aumentar mucho la resistencia de la comunidad educativa contra las reformas. Concluyendo, la estancia en el centro IES Andalán me ha servido mucho para ver la práctica de la docencia, sobre todo en su contexto, pero también en su esencia: la enseñanza. El centro se ha esmerado mucho para darme la información, organizar sesiones de trabajo y facilitar la asistencia a varias reuniones regulares programadas en estas dos semanas. Agradezco mucho su compromiso con la parte práctica de mi formación en el master. 3.2 Segundo y tercer periodo de prácticas Los siguientes periodos del practicum los he pasado en el IES Miguel Catalán. Como estaba trabajando por la mañana he tenido que cambiar de instituto y de turno. Eso ha conllevado que he tenido que llevar a cabo esta parte del practicum con clases de Formación Profesional de la rama de Sanidad. No obstante, he intentado aprovechar al máximo la estancia en este centro, y creo que he conseguido integrarme en el equipo docente del departamento. Aparte de las actividades desarrolladas alrededor de la UD y las prácticas de laboratorio, también he llevado a cabo un estudio comparativo de los diferentes grupos-clase de la asignatura Cuidados Auxiliares de Enfermería. Este estudio lo he añadido a este Trabajo de Fin de Master en el anexo 3. En él he hecho una investigación preliminar basada sobre los datos personales de los alumnos matriculados en la asignatura: edad, sexo, estudios previos y situación laboral. Analizando estos datos ya he podido formarme una impresión sobre aspectos como las motivaciones para querer hacer esta formación y la diversidad dentro de los grupos, y sus posibles efectos sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje. A continuación he intentado ampliar mis impresiones con observaciones en clase. Para eso he confeccionado y utilizado una hoja de observación. Concretamente, con las observaciones quería formarme una idea mejor sobre los niveles de comunicación, de motivación y de cohesión de los grupos, ya que creo que estos aspectos influyen mucho en el desarrollo de las clases. Las conclusiones que he sacado de este ejercicio son las siguientes. Creo que una hoja de observación evaluando grupos en los tres ámbitos elegidos es útil. Puede confirmar o matizar la evaluación preliminar hecha sobre los datos personales de los alumnos. Sin embargo, no es un método rápido. Y además, en esta forma no se puede hacer a la vez que dar clase como profesor. Esto se podría remediar haciendo observaciones mentales en la misma línea que la hoja de observación elaborada, y extraer conclusiones rápidamente. Pero el riesgo de sacar conclusiones rápidas es caer en la trampa del efecto Pigmalión. Marinus Bouwmans 20 Las conclusiones deben estar enfocadas a mejorar el rendimiento de los alumnos. Aunque puede ser útil comparar grupos, es esencial para el profesor no perder de vista el individuo. Tienen que crear vínculos formativos con cada uno sin olvidar o despreciar a nadie. Y para esto sus habilidades de observación y de comunicación son clave. Marinus Bouwmans 21 4 Reflexión sobre las competencias adquiridas En los apartados anteriores he analizado mi progreso en cuanto a las competencias específicas y generales que se han planteado como objetivo para poder finalizar este master con éxito. Sin duda son competencias necesarias para ser un buen profesor. Creo que he alcanzado un nivel aceptable para poder obtener el título, pero para ser un buen profesor necesito todavía ir mucho más lejos. Un buen profesional se hace con el estudio y con el trabajo. Debe estar al tanto de la teoría y poder llevarla a la práctica; debe estar siempre evaluando su trabajo y buscando la mejora. Con la experiencia se puede conseguir un buen nivel de saber, saber ser, saber estar y saber hacer. Ya he podido aprovechar tres periodos de varias semanas de prácticas en un instituto, trabajando casi como un profesor más del cuerpo de docentes, observando y practicando, intentando llevar a la práctica la teoría vista en las clases; por consecuencia el aprendizaje ha sido intensivo. Pero, obviamente es de demasiada poca duración para coger la experiencia necesaria para alcanzar un buen nivel. En otras palabras: hay todavía mucho espacio para la mejora. También me ha quedado claro que la profesión de docente en la educación secundaria es complicada, porque reúne exigencias muy dispares. Un profesor de secundaria debe saber aplicar en su trabajo algo de pedagogía y psicología; debe tratar con alumnos, padres, compañeros y el inspector de Educación; debe explicar su materia en diferentes niveles, aprender los nombres de decenas de alumnos, planificar las clases y las excursiones, etc. Algunos dirán que es justamente esto lo que hace interesante la profesión, otros se quejan de lo duro en que se ha convertido esto. Entonces, otra característica de un buen profesor es que ve a su trabajo como un reto más que como un lastre. Mantiene la ilusión para hacer su trabajo lo mejor posible día a día, mes a mes y año a año. Si uno se desenvuelve con facilidad en su trabajo, entonces es más fácil mantener la ilusión y no caer en la desesperanza y la desilusión. Si uno todavía no se desenvuelve con facilidad porque acaba de empezar como profesor, el sentimiento de progreso mantendrá viva la ilusión. Si en algún momento ya no consiguiese progresar más habría alcanzado mi nivel máximo. Si entonces tuviera la sensación de ahogo y de no poder, tendría que concluir que no soy apto para esta profesión. Pero, claro está, no creo que vaya a llegar a ese punto. Otra reflexión que quería hacer es que la profesión de docente puede convertirse fácilmente en un ejercicio de improvisación. Por mil razones que cada día se interponen en la planificación que se hace de antemano, siempre hay desviaciones. Es casi imposible estar preparado para todas las situaciones que se pueden dar en el desarrollo de las clases. Un buen profesor es capaz de improvisar en esas situaciones no previstas, pero con improvisaciones no demasiadas improvisadas. Quiero decir, que saben improvisar reconduciendo las situaciones hacia los objetivos planteados. En este master he tenido que improvisar por la circunstancia que he mencionado antes, que ha hecho que no he podido seguir la mayoría de las clases durante el segundo Marinus Bouwmans 22 cuatrimestre. A pesar de esa situación adversa, he podido sacar adelante el trabajo y las asignaturas. Me he organizado de otra manera y he creado nuevas cauces hacia el objetivo de concluir el master dentro del plazo previsto. Creo que ha sido una demostración de algunos de mis fortalezas, que son la flexibilidad ante circunstancias cambiantes y la seriedad con que trato el trabajo y los compromisos. El relativo descenso de contenido específico de Física y Química en el segundo cuatrimestre ha sido compensado por trabajos hechos en otras asignaturas, sobre todo en Diseño curricular y Fundamentos de diseño instruccional y metodologías de aprendizaje. En resumen, creo que reúno las condiciones de entrada para la profesión de docente en general y de docente de Física y Química en particular. Si consigo progresar en la profesión, por medio de trabajo, formación continua y autoevaluación, estoy seguro que puedo llegar a ser un buen profesor. Marinus Bouwmans 23 5 Propuesta de innovación En este apartado presento la propuesta de innovación que desarrollé para la asignatura de Evaluación e innovación docente e investigación educativa en Física y Química. 5.1 Motivación Cuando me preguntan qué debería mejorar en la enseñanza secundaria de España diría la participación de los alumnos y su actitud hacia el aprendizaje. Actualmente parece que tenemos una situación dificilísima con respecto a la motivación hacia el aprendizaje de una gran parte del alumnado de la ESO. Esos alumnos que parece que no están interesados y no quieren estudiar. Habrá los que no quieren por algún que otro motivo, pero también hay muchos que no quieren porque no pueden. La ESO obliga a todos los chavales a seguir el mismo nivel y tipo de educación hasta los 16 años. Eso implica una diversidad en clase, que en la educación primaria ya empieza a ser notable, en secundaria llega a ser un problema. Pero la innovación docente no trata de cambiar el sistema. Es una actividad local, a nivel de centro y de aula, y es resultado del trabajo y consenso del profesorado. Buscamos acciones innovadoras que traten de ayudar a manejar esa diversidad y que estimulen la participación, el interés y la motivación de los alumnos. Con el peligro de no ser muy innovador, propongo dedicar mucho más tiempo de aula a actividades que estimulan la participación de los alumnos. Esa propuesta innovadora es fundamentalmente del tipo pedagógico, porque se basa en cambiar la manera de enseñar y por ende la manera en que aprenden los alumnos. Hay muchos tipos de actividades que estimulan la participación, muchos de ellos son actividades basadas en técnicas grupales. El uso de técnicas grupales tiene como ventaja que los alumnos aprendan a trabajar en equipo. El rol del profesor cambia: aparte de enseñar también tiene que facilitar el proceso grupal. 5.2 Objetivos Las posibilidades entre las técnicas grupales son variadas: tormentas de ideas, presentaciones, proyectos, concursos, debates, etc. Pero, aparte del objetivo de estimular la participación y la interacción, el objetivo final sigue siendo que los alumnos aprendan ciencia. Por eso voy a desarrollar una actividad que combina las dos cosas: la sesión de posters. La idea central de esta actividad es que los alumnos preparen y presenten una parte de la materia con un poster. Así aprenden ciencia preparándolo, pero también explicándolo a sus compañeros de clase durante la sesión. Y además, al explicarlo a sus compañeros ellos también aprenden. Creo que es una actividad que fomenta el desarrollo de competencias como el trabajo en equipo, la creatividad, la búsqueda de información, y la comunicación. Marinus Bouwmans 24 5.3 Desarrollo Este tipo de actividad se puede emplear en grupos desde edades muy tempranos hasta 1º de bachillerato. 5.3.1 Planificación y secuenciación La planificación consiste en hacerlo en el último trimestre. La actividad se convierte así en una especie de recapitulación o resumen del curso, en que se repasan todas las UDs de una manera amena y divertida. Como los alumnos necesitan tiempo para prepararlo, se anuncia la actividad cuando acabamos de tratar en clase la penúltima UD del curso, alrededor de cinco semanas antes del final de curso. A partir de ese momento habrá tiempo de clase dedicadas a la actividad. Como no se habrá tratado la última UD cuando empezamos la actividad, esa UD la cubrirá el propio profesor en un poster. La secuenciación queda así: o 1ª fase: explicación de la actividad y elección de grupos y UDs o 2ª fase: recogida de ideas, material e información o 3ª fase: diseño y confección del poster o 4ª fase: sesión de posters La sesión de posters tendrá lugar al final del curso. Para eso reservaremos la sala de multiusos del instituto para no molestar por el ruido que generaremos. Si hay más grupos en el curso se puede intentar organizar una sesión múltiple, sería más divertida aún porque así se podrían ver de cada UD varias diferentes maneras de presentarla. 5.3.2 1ª fase: La explicación y la elección de grupos Los objetivos de la 1ª fase son la explicación de la actividad, su planificación y su evaluación la formación de los grupos la asignación de temas. En la explicación de la actividad debe dejarse claro para los alumnos el resultado que tienen que producir. El resultado se definirá como un poster que tiene que contener (por lo menos) cuatro apartados: 1. el tema y su descripción o definición 2. un esquema, dibujo o gráfico 3. una noticia relacionada con el tema Marinus Bouwmans 3 1 ¿Cómo se aprenden las ciencias? 1.1 Ideas e impresiones tras la 1ª sesión El proyecto PISA define la competencia científica como: “Los conocimientos científicos de un individuo y el uso de ese conocimiento para identificar problemas, adquirir nuevos conocimientos, explicar fenómenos científicos, y extraer conclusiones basadas en pruebas sobre cuestiones relacionadas con la ciencia.” (PISA 2006 Marco de evaluación, pagina 13) También incluye en la competencia científica aspectos contextuales de la ciencia: “Asimismo, comporta la comprensión de los rasgos característicos de la ciencia, entendida como un método del conocimiento y la investigación humanas, la percepción del modo en que la ciencia y la tecnología conforman nuestro entorno material, intelectual y cultural, y la disposición a implicarse en asuntos relacionados con la ciencia y con las ideas de la ciencia como un ciudadano reflexivo.” (PISA 2006 Marco de evaluación, pagina 13) Entonces, la demostración de competencia científica no sólo se limita a la mera reproducción del contenido (“dominio del conocimiento”), sino también a la capacidad de aplicar los procesos científicos (“competencias”) y de poner en perspectiva la ciencia y sus aspectos como parte del mundo en que vivimos (“contexto y situación”). En base a estas definiciones divido los comentarios en un grupo que solamente evalúa el aspecto de conocimiento y otro grupo que incluye el aspecto de competencia científica: Aspecto conocimiento Aspecto competencia Respuestas a), c), d), g), h) Respuestas b), e), f), i) En mi opinión favorecen un aprendizaje científico aquellos comentarios que incluyen el aspecto de la competencia científica, porque si el estudiante demuestra poder razonar y conectar diferentes conceptos científicos para poder explicar un fenómeno, aunque erróneamente, hay que valorarlo en su justa medida. Marinus Bouwmans 4 1.2 Conclusiones después de la 2ª sesión En la segunda sesión se habló de diferentes tipos de aprendizaje: receptivo, memorístico, significativo y aprendizaje por descubrimiento. El aprendizaje por descubrimiento es un tipo de aprendizaje significativo basado sobre el modelo del constructivismo. En este modelo el alumno va construyendo su propio conocimiento relacionando concepciones internas con los conceptos que se le enseña, reflexionando sobre ellas. Por ende, el proceso de enseñanza y aprendizaje necesariamente tiene que partir desde el alumno mismo. El alumno debe tener un papel activo en su propio aprendizaje, mientras que el profesor debe guiar, ayudar y facilitar este proceso. Entiendo que un aprendizaje científico debe ser significativo en el sentido que es necesariamente un aprendizaje no memorístico, un aprendizaje que está basado en la comprensión, en la capacidad del alumno de dotar de significado al material o a la información que recibe. Entiendo también que en este proceso de aprendizaje juegan un papel importante las concepciones previas que tiene el alumno. Es la idea previa sobre la cual sigue construyendo su conocimiento. Esas ideas previas están basadas en la percepción sensorial, las influencias culturales y sociales, la vida cotidiana, lo que se acuerda de anteriores aprendizajes basados sobre una transposición didáctica a un nivel inferior, etc. El aprendizaje en este respecto se convierte en un proceso de desaprender y aprender de nuevo, en lo cual el profesor tiene que detectar las ideas previas erróneas y corregirlas, transformarlas en ideas más complejas y completas. Por otro lado, creo que la “competencia científica” a la que me refiero en el apartado anterior, es un conjunto de habilidades cognitivas enfocadas a los procedimientos en vez de a los conceptos. Estos procedimientos pueden variar en complejidad, desde las técnicas sencillas, que se aprenden haciendo ejercicios de forma rutinaria, hasta estrategias más elaboradas, menos concretas y menos “precocinadas” para resolver problemas complejos. El informe PISA usa la definición de competencia científica para evaluar el nivel científico procedimental de los alumnos con la idea de que no sólo es cuestión de evaluar su capacidad de reproducir y aplicar conocimientos (comparable con reproducir una fórmula y usarla para resolver un ejercicio, la técnica simple y rutinaria), pero también de evaluar su capacidad de relacionar conceptos con el mundo real, de poner en perspectiva, de razonar y de concluir (pensamiento analítico y estratégico). Por último quiero añadir el tercer componente de aprendizaje científico, que es la actitud. Es aprender a ser crítico, riguroso, preciso, colaborativo, etc. Una importante actitud es la de ser crítico. Entender que no hay verdades absolutas e inamovibles, ni Marinus Bouwmans 5 siquiera en la ciencia. Combinando todos estos aspectos el aprendizaje científico debe ser significativo permitiendo la comprensión, debe incluir procedimientos que permitan resolver problemas y debe promover actitudes que permitan desarrollar una visión sana, realista y crítica de la actividad científica. Marinus Bouwmans 6 2 Aspectos fundamentales que debe conocer un profesor de ciencias 2.1 Visión al principio de curso Un profesor de ciencias, a la hora de llevar a cabo su cometido, necesita una serie de conocimientos y capacidades específicas para rendir de forma óptima. Está claro que cada uno tiene sus puntos fuertes y puntos débiles en ese espectro de conocimientos y capacidades. En la práctica intentaremos aprovechar al máximo nuestros puntos fuertes, e intentar compensar o mejorar nuestros puntos débiles. Para eso hace falta conocerse a uno mismo y saber cuáles son sus fortalezas y debilidades. El conjunto de conocimientos y capacidades se puede describir de diferentes maneras, dividiéndolos según aspecto o enfoque, y luego indicar las relaciones entre ellos. En el siguiente esquema he descrito los aspectos fundamentales identificando tres áreas de interés interrelacionadas dentro de un cuarto que es el entorno o el contexto en que tiene lugar el trabajo del profesor. ¿QUÉ? Objetivos: Materia Competencias ¿CÓMO? Didáctica: Métodos Recursos Comunicación Psicología ¿QUIÉN? Alumnado: Conocimiento Capacidades Motivación ¿DÓNDE? Entorno: Contexto social Marinus Bouwmans 7 2.1.1 El qué En principio el profesor debe saber cuáles son los objetivos de la enseñanza de la asignatura: ¿qué tienen que aprender los alumnos en términos de materia y de competencias? No sólo eso, también tiene que dominar esa materia y esas competencias para poder transmitirlas correctamente a los alumnos. Si el profesor tiene además una visión amplia de la materia, será capaz de hacer las clases más amenas. Podrá hacer aparecer los temas aburridos y secos más interesantes explicando ejemplos sacados de la vida diaria, contando anécdotas relacionadas con el tema, u otras cosas por el estilo. Pero esto ya se acerca al siguiente ámbito, que es el cómo. 2.1.2 El cómo En el cómo se encuentran los conocimientos y capacidades didácticas del profesor: las metodologías y los recursos que puede usar para facilitar el proceso de aprendizaje del alumno. También están sus habilidades de comunicación, su inteligencia emocional, y su conocimiento de la psicología de la edad del alumnado, porque todos influyen en cómo lleva a cabo la enseñanza. La variación en sus métodos es clave, ya que tiene que tener en cuenta la diversidad de alumnos que tiene en clase. Cada uno de ellos tendrá su estilo preferido de aprendizaje: uno prefiere leer y pensar, otro prefiere tocar y probar. La variación también evitará el rechazo y la desconexión por parte de los alumnos. Así que el profesor tiene que adaptar sus métodos al alumnado, y para eso debe conocerlo: el ámbito quién. 2.1.3 El quién Para el profesor saber quién es el alumno al que tiene que enseñar algo es un aspecto fundamental. Ya no podemos considerar los alumnos como cubos vacíos que tenemos que rellenar con conocimiento. No, los profesores tenemos que conocer aspectos del alumnado como sus conocimientos previos, sus capacidades, y su motivación. Por un lado esa información sirve como punto de partida. Por otro lado debe condicionar su forma de trabajar con los alumnos, como hemos visto en el apartado anterior. También es posible que tenga que corregir ideas previas erróneas que los alumnos puedan tener. 2.1.4 El dónde Por último, el profesor debe poder desenvolverse en el entorno que supone la escuela: sus instituciones, su estructura jerárquica, sus procesos internos y su sitio en el sistema educativo y en la sociedad en general. Aquí es donde caben competencias como el trabajo en equipo, otra vez las habilidades Marinus Bouwmans 8 de comunicación, tanto con el director, como con los compañeros profesores, los familiares, y las instituciones externas pertinentes (p.e. inspección). A la hora de hacer tutoría también viene bien tener conocimiento del mundo laboral. Por último una competencia básica general que naturalmente también aplica al profesor: ser capaz de evaluar y mejorar su propio trabajo. 2.2 Visión al final de curso Al final del curso veo que hace falta profundizar en el aspecto más importante que debe conocer un profesor: los objetivos de la enseñanza de ciencias. ¿Qué queremos conseguir con las clases de física y química en la ESO, por ejemplo? ¿Formar futuros científicos en los fundamentos de las ciencias? ¿O formar en la ciencia y sobre la ciencia a todos los alumnos, también aquellos que no van a seguir formándose dentro de la ciencia (la “alfabetización científica”)? La pregunta es ¿qué ciencia debemos enseñar? Esa pregunta la hizo en clase María José Gil y la dividió en tres subpreguntas: 1. ¿Qué es la ciencia? (epistemología) 2. ¿Por qué necesito aprenderla? (finalidad) 3. ¿Cómo lo explico (al nivel del alumno)? En cuanto a la finalidad, como señalan diferentes autores (ver p.e. Sanmartí 2002, Macedo 2005, Osborne 2007), en los últimos años el consenso es que la prioridad es la alfabetización científica de los estudiantes, básicamente por tres razones (ver NationalScienceEducationStandards): 1. Todos necesitamos utilizar la información científica para realizar opciones que se plantean cada día. 2. Todos necesitamos ser capaces de implicarnos en discusiones públicas acerca de asuntos importantes que se relacionan con la ciencia y la tecnología. 3. Todos merecemos compartir la emoción y la realización personal que puede producir la comprensión del mundo natural. Aunque hay cierta preocupación por la cantidad decreciente de estudiantes de ciencias, y por consecuencia hay voces que dicen que tenemos que formar más científicos, se tiene claro que el desapego de los jóvenes con la ciencia es consecuencia de la forma demasiada formal en que se enseña la ciencia. Y además es una ciencia anticuada con poca relación con el mundo en que viven. Entonces, en la educación básica el enfoque no debe ser la de poner los fundamentos para una formación científica posterior, sino la Marinus Bouwmans 9 de presentar una ciencia contemporánea, atractiva y útil. En el bachillerato sin embargo, donde los alumnos ya han optado por una formación que les va a preparar para carreras determinadas, el objetivo cambia. Ahora el acento estará en el aprendizaje de los fundamentos de la ciencia con el objetivo de formar futuros científicos. Aunque ha cambiado el enfoque, no hay que olvidar seguir presentando la ciencia como atractiva, contemporánea y útil, ya que si no los alumnos podrían desmotivarse. En octubre empezamos esta asignatura produciendo ideas o frases que definen la ciencia. Realmente nos preguntamos entonces: ¿Qué es ciencia? ¿Qué entendemos nosotros de qué es la ciencia? Debemos ser conscientes de que nuestra visión de la ciencia es muy diferente de la visión de los estudiantes. Nuestra visión está influida por la manera con que en su día nos han enseñado la materia cuando fuimos al instituto. En mi caso, eso es ya hace 30 años, la didáctica estaba basada sobre un modelo tradicional. Se trataba de establecer los fundamentos de una ciencia escolar cerrada y sin fisuras. Sobre todo en física y química teníamos que hacer un montón de ejercicios para adiestrarnos en la resolución de problemas que eran representaciones de la realidad simplificadas. No había mucho tiempo para poner en perspectiva esa ciencia, solamente unos pocos momentos en que se debatían temas medioambientales o éticos. Durante el practicum 1 mi observación era que el modelo didáctico no ha cambiado mucho desde que fui yo al instituto. Las clases estaban enfocadas principalmente al aprendizaje de los conceptos y a la resolución de ejercicios sencillos. Aunque había diferencias entre las clases de Bachillerato, ESO normales, y ESO diversificación. Me temo que el currículo en combinación con la cantidad de horas lectivas disponibles no permite mucha libertad en este respecto. Por otro lado la enseñanza se mueve con mucha inercia, porque la experiencia de los profesores les dice que esa manera funciona. Entonces, cuando vaya a ejercer como profesor, tengo que tener muy claro qué modelo didáctico voy a usar para conseguir enganchar los estudiantes de hoy en día al carro de la ciencia, y hacerles aprender algo de la ciencia pero también algo sobre la ciencia. Necesitaré valor para cambiar metodologías ya que no va a ser fácil. Marinus Bouwmans 10 3 Actividad motivadora A la hora de plantearme una actividad para escolares de ESO que sirva para que comprendan la necesidad de tener conocimientos de ciencias experimentales necesariamente debería estar alineada con una o más de las finalidades identificadas en el apartado anterior. Sobre todo el contexto es importante: explicar fenómenos de la naturaleza que se observan en la vida real, o ver la aplicación de la ciencia, descubrir la ciencia que hay detrás de los productos y servicios que utilizamos de manera cotidiana. Cada unidad debería empezar con una larga introducción, relacionando los conceptos nuevos con la vida real. Sanmartí llama esa primera fase en la secuenciación de las actividades la fase de la exploración (Sanmartí 2002). La exploración tiene varios aspectos: 1) Por parte de los alumnos: a) el análisis de situaciones muy simples y concretas, cercanas a las vivencias e intereses, y que sirvan para dar a conocer de forma global los contenidos más representativos y fundamentales que se pretenden enseñar en una unidad didáctica; b) la identificación del objeto de la enseñanza que están recibiendo; c) la posibilidad de reconocer que entre ellos hay diversidad de puntos de vista, de explicaciones, de interpretaciones, etc., y que sus razonamientos no son tan coherentes como piensan, o que, cuando quieren comunicar alguna idea, sus compañeros y compañeras no les entienden. 2) Por parte de los profesores: a) el diagnóstico de las situaciones de partida de cada estudiante y del conjunto de la clase. Como estoy preparando la programación de 3º de ESO voy a elegir la UD sobre electricidad de ese curso: cargas y fuerzas eléctricas. Me planteo situaciones cotidianas que tienen que ver con la electricidad estática: Tormentas eléctricas y pararrayos Chispas cuando uno se quita un jersey de lana Calambre al tocar la puerta del coche después de apearse Papelitos que se pegan a un globo hinchado Las actividades de exploración de electricidad estática deberían contener elementos parecidos. Marinus Bouwmans 11 Una primera sesión podría hacerse de la siguiente manera. El profesor introduce el tema con la pregunta si alguien sabe qué es un relámpago. Los alumnos comentan sus experiencias con las tormentas eléctricas. Luego el profesor propone recrear un mini relámpago en el aula. Hincha dos globos, los cierra con nudos y, con un globo en cada mano, los carga frotándolos en su jersey de lana. Pide apagar las luces y bajar las persianas. Acerca los globos y en la oscuridad se observa una chispa que va de un globo al otro, acompañado de un pequeño chasquido. Lo repite un par de veces, de un globo al otro, de un globo a la punta de su nariz, etc. Después de quitarse el jersey para que todos ven las chispas que produce, se encienden las luces y se comentan las experiencias con las dos preguntas: ¿qué ha pasado y por qué creéis que ha pasado? A continuación el profesor presenta la siguiente experiencia: pone una lata de refrescos vacía tumbada en la mesa y antes de mover el globo cargado cerca de ella pregunta: ¿qué creéis que va a pasar cuando mueva el globo cargado cerca de la lata? Habrá varias respuestas: no se mueve, se mueve hacia el otro lado, se mueve hacia el globo,… Luego el profesor mueve el globo cerca de la lata y se observa qué pasa. Toca ligeramente la lata y otra vez mueve el globo cerca y se observa qué pasa. Se comentan las dos preguntas: ¿qué ha pasado y por qué creéis que ha pasado? La última experiencia la hace el profesor si queda suficiente tiempo. Otra vez carga un globo frotando sobre el jersey de lana, enseña a los alumnos una bombilla de bajo consumo, y pregunta: ¿qué creéis que va a pasar cuando mueva el globo cargado cerca de la bombilla? Después de hacer inventario de las respuestas pide apagar las luces y acerca el globo a la bombilla. Se comentan las dos preguntas como en las anteriores experiencias. En las experiencias 2 y 3 el profesor puede dividir la clase en varios grupos de 3 o 4 personas. Cada grupo tiene unos minutos para formular sus ideas antes de la experiencia y unos 5-10 minutos para llegar a una explicación satisfactoria y consensuada al final de la experiencia. A continuación uno de los grupos elegidos al azar presenta su explicación al resto de la clase utilizando la pizarra. Luego otro grupo si tiene una explicación diferente, hasta que no haya explicaciones alternativas. Al final, y después de comentar las explicaciones entre todos, el profesor aclara algunos conceptos que no hayan quedado claros del todo. Marinus Bouwmans 12 4 Diseño de una actividad de aprendizaje en el laboratorio Voy a diseñar una actividad de laboratorio para 3º de ESO, que tiene como objetivo que los alumnos experimenten lo que es una reacción química: la transformación de unas sustancias en otras nuevas con propiedades diferentes a las iniciales. 4.1 Currículo ¿Qué dice el currículo sobre las reacciones químicas? En el currículo de Aragón (Orden de 9 de mayo de 2007, BOA 01/06/2007) se dice lo siguiente, reseñando los aspectos experimentales: Contenidos mínimos: “Bloque 3. Cambios químicos y sus repercusiones Reacciones químicas y su importancia —Interpretación macroscópica de la reacción química como proceso de transformación de unas sustancias en otras. Realización experimental de algunos cambios químicos. Diferenciación entre procesos físicos y químicos desde el punto de vista experimental y desde el modelo de partículas. —Utilización del modelo atómico-molecular para explicar las reacciones químicas. Comprobación experimental e interpretación de la conservación de la masa. Representación simbólica y ajuste de reacciones químicas sencillas. Determinación de la composición final de una mezcla de partículas que reaccionan. —La manipulación de productos químicos. Símbolos de peligrosidad. —Repercusiones de la fabricación y uso de materiales y sustancias frecuentes en la vida cotidiana (abonos, productos de limpieza, plásticos, conservantes, productos farmacéuticos, etc.).” Criterios de evaluación: “8. Describir las reacciones químicas como cambios macroscópicos de unas sustancias en otras, justificarlas desde la teoría atómica y representarlas con ecuaciones químicas. Ajustar las ecuaciones químicas y determinar la composición final en partículas de una mezcla que reacciona. Justificar, además, la importancia de obtener nuevas sustancias y de proteger el medio ambiente. Este criterio pretende comprobar que el alumnado comprende que las reacciones químicas son procesos en los que unas sustancias se transforman Marinus Bouwmans 19 corriente alterna, ya que es una forma de electricidad más compleja y menos intuitiva. Para ayudar a los alumnos en el aprendizaje del concepto de la electricidad es importante enseñar bien su naturaleza usando métodos variados y actividades bien estructuradas y secuenciadas. La secuencia de las actividades debe ir desde lo básico y fácil hacia niveles más difíciles. En este camino se deben hacer pequeños ciclos empezando con situaciones y problemas concretos, continuando con la estructuración y formalización de lo visto a un nivel más abstracto, y luego aplicándolo otra vez a situaciones y problemas concretos, añadiendo un poco más de dificultad (ver por ejemplo Sanmartí 2002). Para compensar la falta de información de los sentidos se pueden hacer muchas experiencias con la electricidad utilizando las manifestaciones notables de la electricidad y ampliando nuestros sentidos con la ayuda de varios instrumentos que pueden visualizar la presencia de carga eléctrica, la corriente de carga eléctrica y la potencial eléctrica. También es útil plantear situaciones hipotéticas y deducir lo que va a pasar. Se pueden incluir problemas con soluciones que no son obvias, que incluso van en contra de la intuición. Por ejemplo el problema de dos péndulos que están cargados con cargas positivas, uno con dos veces más carga que el otro. Cuando se ponen los péndulos juntos se van a repelar por la fuerza electrostática. ¿Cuál de los péndulos va a subir más alto? La intuición dice el que tiene más carga, pero en realidad es una situación de equilibrio de fuerzas (3ª ley de Newton) y los dos subirán hasta la misma altura (ejemplo tomado de Furió 1999). 5.2 El concepto de fuerza y campo de fuerzas Un concepto aparentemente tan simple como fuerza puede ser difícil de manejar. Sobre todo cuando se tiene en cuenta que es una magnitud vectorial, depende del tiempo, posición y a veces de la velocidad. Las fuerzas fundamentales de la física son en realidad interacciones entre cuerpos, y la interacción se describe con campos vectoriales: cada cuerpo genera un campo alrededor de sí mismo, por ejemplo un campo eléctrico alrededor de un cuerpo cargado. En un campo de fuerzas cada punto del espacio corresponde con una fuerza con determinada dirección y magnitud específica: F(x,y,z) = (Fx(x,y,z,), Fy(x,y,z,), Fz(x,y,z,)). Eso supone una dificultad para las personas que no tienen habilidad de orientación en tres dimensiones. Como el papel sólo tiene dos dimensiones (y la pizarra también) hay que dibujar en perspectiva, que no resulta fácil de interpretar para estas personas. Aparte de la naturaleza vectorial el concepto de campo también es abstracto. Es una manera de describir la interacción tanto en lenguaje matemático como dibujando sobre papel líneas de actuación, líneas equipotenciales o un conjunto de vectores. Creo que esta dificultad de aprendizaje se expresa sobre todo a la hora de aplicar la Marinus Bouwmans 20 teoría a diversas situaciones sin haber entendido bien el concepto. A menudo la enseñanza se revierte demasiado pronto a adiestramiento de resolver ejercicios, aprendizaje de “recetas”. Una manera de superar dificultades de este tipo es dedicar más tiempo al aprendizaje del concepto antes de empezar con la aplicación de la teoría a situaciones prácticas. Como ya he dicho en el apartado anterior la secuenciación de las actividades es importante: ir gradualmente de fácil a difícil, mientras que continuamente se oscila entre la práctica (observación, experimentación, aplicación en ejercicios) y la teoría (en creciente grado de abstracción). Marinus Bouwmans 21 6 Preguntas para el Practicum 1 Durante el periodo de prácticas he podido hablar muchas veces con las profesoras que dan clase de Física y Química en el centro. El centro es IES Andalán en el barrio de La Almozara. Las siguientes preguntas han sido tratadas: 6.1 ¿Qué modelo didáctico tenéis en la enseñanza de FyQ en ESO y en bachillerato? Las profesoras contestan que su modelo didáctico en la ESO está enfocado a conseguir una participación activa de los alumnos en la construcción de su conocimiento a través de la utilización del pensamiento hipotético-deductivo, de aprender a observar, experimentar y razonar, de aprender a aprender, y de aprender a trabajar solos o en equipo. Enfatizan la dificultad de trabajar con 30 alumnos en clase y con la diversidad que hay en la ESO. Hay que ser práctico y pragmático, y no esperar demasiado, ya que va a ser difícil que aprendan todos al máximo. En bachillerato siguen con el modelo constructivista, reconociendo que cada alumno es diferente y para que el aprendizaje sea significativo hace falta conectar con sus motivaciones y valores internos, y con sus conocimientos previos, incluso creando conflictos entre la nueva y la vieja información. Según ellas el reto para la metodología didáctica es asemejarla al método científico mismo. En clase se simulan situaciones reales semejantes a las que se han planteado los científicos a lo largo de la historia, y en ocasiones también semejantes a las experiencias reales de los alumnos. Al final, el objetivo es que esta materia le sirva al alumno para entender el mundo y la compleja y cambiante sociedad en la que vive, aunque en muchos momentos no disponga de respuestas adecuadas para ello. 6.2 ¿Qué métodos aplicáis en clase? Las profesoras contestan que tienen que manejar una variedad de métodos, tipos de actividades, incluso dentro de una hora de clase, para mantener la atención y el nivel de enseñanza. En clase y en casa los alumnos deberán participar en debates, consultar documentación, observar, dibujar, clasificar, resolver problemas, trabajaren laboratorio, comentar textos, elaborarinformes, analizar gráficas, participar en actividades extraescolares, hacer encuestas y entrevistas, realizar pequeños proyectos e investigaciones,... El empleo de estos métodos depende de la situación y del grupo-clase. Marinus Bouwmans 22 Durante el practicum he podido presenciar varias clases de FyQ, tanto de ESO como de bachillerato. Me impresionó la forma de dar clase de las profesoras: la energía y entusiasmo que transmitían y con la que conseguían captar el interés de los alumnos, la claridad de expresión y de exposición, la manera de usar la voz, y la forma de estimular la participación de todos los alumnos. Quizás era por nuestra presencia, pero no hubo ningún alumno disruptivo y claramente desinteresado. También me pareció esencial la actitud de las profesoras hacia los alumnos: querer conocerlos y siempre estar interesadas en su rendimiento, problemas, etc. 6.3 ¿Cómo preparáis las clases? Las dos profesoras ya tienen muchos años de experiencia dando clase de FyQ. Tienen a su disposición guiones para las clases y también presentaciones powerpoint. Cada día por la tarde en casa preparan las clases para el día siguiente, revisando el material y planificando las actividades. Durante el día no hay tiempo para hacer nada ya que tienen que correr de un aula a otra, hacer guardias, etc. Aunque también hay días en que tienen alguna hora libre para hacer preparaciones o correcciones. 6.4 ¿Qué instrumentos de evaluación usáis? En la ESO usan los siguientes instrumentos de evaluación: Ficha de registro personalizada, donde se anotan los resultados apreciados a partir de la observación, el análisis de tareas, las intervenciones en clase y la corrección de los ejercicios y del cuaderno de clase individual del alumno. Producciones escritas. Pruebas orales. Pruebas escritas. Prácticas de laboratorio realizadas. En principio se hace una evaluación del nivel inicial, y luego durante cada unidad didáctica se usan los instrumentos de evaluación descritos en varias ocasiones. Cada unidad didáctica se cierra con una prueba escrita. 6.5 ¿Cómo organizáis las prácticas de laboratorio? Según las profesoras las prácticas de laboratorio son un elemento esencial de la enseñanza en la ESO. Con las prácticas los alumnos aprenden mucho. Hace falta que las dos profesoras estén presentes durante una práctica para que todo vaya bien y Marinus Bouwmans 23 controlado y además la clase debe estar desdoblada, ya que no caben 30 alumnos en el laboratorio. Eso pone una restricción sobre la organización de las prácticas. Afortunadamente el agrupamiento de 3º y 4º de ESO, con desdobles en 3º de ESO, va a permitir hacer la mayoría de las prácticas. Han programado 6 prácticas de laboratorio en 3º de ESO, y 8 en 4º de ESO. En bachillerato también hacen las prácticas necesarias según currículo, aunque en 2º de bachillerato no hay mucho tiempo, ya que hay mucha presión para llegar a tratar toda la materia de Física y de Química para preparar la prueba de acceso a la universidad. 6.6 ¿Qué actividades complementarias y extraescolares hacéis con los alumnos este año? Este año se va a participar otra vez en el programa Ciencia Viva. Los grupos de 2º de Bachillerato ya han visitado el CSIC Aragón a principios de noviembre en “la semana de la ciencia y de la energía”, donde han visto las diferentes exposiciones tipo póster sobre los últimos avances realizados en la investigación. Luego, en marzo tendrán la visita de profesores de la Facultad de Ciencias que explicarán tanto las actividades que se desarrollan en su centro como las titulaciones impartidas. Esta actividad es para alumnos de 2º Bachillerato. Durante la semana de inmersión organizada por la Facultad de Ciencias de Zaragoza 5 ó 6 alumnos de 1º y 2º de Bachillerato irán a los laboratorios de la Facultad para ver cómo trabajan en las investigaciones. Se va a organizar la exposición “La otra mitad de la ciencia” durante la semana de la mujer trabajadora (2º trimestre). Será dedicada a las contribuciones de las mujeres a la ciencia a lo largo de la historia. Se intentará traer al centro las exposiciones de “Astrobiología” y de los “Carteles de Einstein” para beneficio de todos pero sobre todo para bachillerato. Han programado unas visitas a empresas: la factoría de General Motors en Figueruelas, y la ERZ Endesa en Zaragoza. Lamentan que con los recortes no haya sido posible organizar más visitas. Marinus Bouwmans 24 7 Vídeo reflexión Redes 351 Los aspectos clave del vídeo “Redes 351: ¿Crisis educativa?” tienen que ver con los cambios en la sociedad y las tensiones que éstos han generado en el sistema educativo. El sistema educativo está teniendo problemas de asimilar los cambios necesarios, de modernizarse, de adaptarse a las nuevas exigencias que se les imponen, tanto explícitamente como implícitamente. ¿De qué aspectos están hablando los expertos en el vídeo? Voy a reflexionar sobre los siguientes: 1. Los objetivos: ¿qué deberían aprender los alumnos hoy en día? 2. Los métodos: ¿con qué modelo didáctico se debe enseñar? ¿Qué tipo de métodos se adaptan mejor a los objetivos cambiados? 3. Los TIC como herramienta para facilitar aprendizaje individualizado 7.1 Los objetivos En el vídeo el señor Schank aboga por la enseñanza práctica, una enseñanza para que los alumnos sepan desenvolverse en la vida posterior. Según él hoy en día lo más importante para los alumnos es que aprendan a aprender. En vez de aprender las respuestas deben aprender a preguntarse. La información está disponible, casi todo está a unos pocos clics de ratón. Hoy en día la sociedad necesita personas competentes más que conocedores. Dice además que el currículo no ha cambiado desde hace mucho tiempo, no es un currículo moderno y adecuado para la educación básica actual. Un ejemplo que nombra es el álgebra, cree que no resulta muy útil para la gran mayoría de los alumnos. Realmente, la discusión es parecida a la cuestión que traté anteriormente en la sección 2.2 sobre los aspectos fundamentales que debe conocer un profesor de ciencias: ¿qué ciencia enseñar, con qué objetivo? Entonces concluí que en la ESO es más importante enfocar los objetivos hacia una alfabetización científica de los estudiantes, mientras que en el bachillerato el acento puede cambiar a la preparación para futuras carreras de ciencias. También creo que sigue siendo importante el conocimiento básico que proporciona la educación. Es la base en que nos apoyamos cuando seguimos formándonos a lo largo de la vida. Aunque el acceso a la información a través de internet resulta mucho más fácil, a menudo es difícil filtrar y organizar esa información. Es necesario un marco dentro del cual podamos seguir construyendo el conocimiento. Y es necesario un profesor que nos guíe, que nos corrija cuando nos desviemos, perdamos tiempo con informaciones inútiles, o cuando nos equivoquemos o no lo entendamos. Marinus Bouwmans 25 7.2 Los métodos Según Schank hace falta hacer mucha más práctica, ya que se aprende haciendo, y no escuchando el profesor. Estoy de acuerdo en que se aprende mucho haciendo, más por experiencias malas que por experiencias buenas, según dice el refrán “se aprende por perjuicio y desgracia”. Sin embargo, el aprendizaje no puede estar basado sólo y exclusivamente en la práctica, por lo menos no en las asignaturas de ciencias. El aprendizaje “haciendo” pierde efectividad cuando redunda en un proceso de prueba y error, un proceso sin apenas reflexión sobre lo que se está haciendo. Hace falta el anteriormente mencionado ciclo de experimentarobservarreflexionarteorizaraplicar para avanzar significativamente (ver sección 5.1). El profesor de física que aparece en el vídeo dice que los experimentos ayudan a los alumnos a entender lo que están estudiando. Tienen que sorprender para despertar la curiosidad en ellos y para que discutan. Tienen que ser breves para mantener la tensión, para que así los alumnos se lo pasen bien y aprendan a la vez. Entonces, son típicamente experiencias cortas que el profesor puede hacer tanto al principio del ciclo mencionado arriba, como al final. El mensaje está claro: no hay que olvidar hacer estas experiencias con los alumnos. No hay que olvidar el regreso a la práctica. Es importante para mantener el interés y el contacto con la realidad. Como dice en el video: alumnos movidos por la curiosidad aprenden. Entonces, creo que es demasiado simplista decir que se aprende todo haciendo y usar ejemplos como formación para cocinero o para piloto. Incluso en estas profesiones se aprende estudiando y haciendo, aunque habrá mucho más acento en la parte práctica comparado con formaciones académicas, por ejemplo. Lo que sí es cierto, es que incluso en las formaciones académicas se podría dedicar más tiempo a la práctica. No sólo para despertar el interés, sino también para practicar las competencias necesarias para triunfar en la vida posterior a la carrera educativa, como son las competencias de debate, de trabajo en equipo, de organización, de presentación, de mando, etc. Otro tema relacionado es que el aprendizaje es un proceso individual, un proceso que cada uno hace a su manera y en su propio ritmo. Según los expertos en el vídeo el profesor debe estar centrado en el alumno en vez de en la materia. Debe comprender qué puede hacer cada alumno y ayudarle a hacerlo. Es el modelo didáctico del constructivismo. Ese modelo tiene en cuenta los conocimientos modernos del desarrollo y funcionamiento del cerebro: la búsqueda de comprensión, de percibir y de generar patrones y una propia visión del mundo, constantemente influido por las emociones, lo social y lo cultural. El sistema educativo actual no facilita la aplicación de este modelo ya que está basado en la enseñanza de aula con un currículo fijo impuesto por el gobierno. Para que el modelo funcione el alumno debe asumir un papel activo en su aprendizaje. La diversidad del alumnado en combinación con la rigidez del sistema hace esto Marinus Bouwmans 26 prácticamente imposible de alcanzar. Una diversidad, como dice uno de los expertos, que ha aumentado significantemente comparado con antes, entre otras cosas porque hemos alcanzado el 100% de escolarización. 7.3 El papel de las TIC En el video se comenta el papel del ordenador en la enseñanza. Tanto el señor Schank como los expertos españoles están de acuerdo en que el ordenador tiene mucho potencial como herramienta en la educación por varias razones: Permite hacer experiencias nuevas Permite aprendizaje a la medida, individualizada Sin embargo, el uso del ordenador en las aulas en muchos casos no ha pasado todavía de la fase inicial: utilizarlo para hacer lo mismo. Se usa como sustituto del libro de texto, para publicar los apuntes, para enseñar un vídeo y poco más. Según el señor Schank el ordenador puede aportar como herramienta didáctica si lo usamos para generar experiencias y permitir aprender haciendo. Es una solución entre otras, pero depende mucho del software, si es bueno o no. Uno de los expertos españoles, relacionado con la enseñanza a distancia, ve en el ordenador el potencial de facilitar un nuevo modelo de enseñanza y aprendizaje de acuerdo a las necesidades actuales. Se refiere a las posibilidades que hay para individualizar la enseñanza. Facilita al alumno un aprendizaje a su propio ritmo, de contenidos específicos adaptados al nivel del alumno. La enseñanza a distancia depende en gran medida de la motivación y la iniciativa del estudiante para avanzar en el aprendizaje. Aplicar este modelo en las aulas permitiría flexibilizar la enseñanza en combinación con más control sobre el avance y apoyo más directo por parte del profesor. Visto el papel que tiene el ordenador en la sociedad es imprescindible que todos los alumnos aprendan a trabajar con él. Como herramienta didáctica tiene sus limitaciones y sus virtudes. Actualmente es una herramienta más entre las que hay para realizar las actividades con los alumnos. La diversificación de los alumnos en niveles y diferentes ritmos de aprendizaje se podría facilitar trabajando con el ordenador de manera individualizada. Creo que es necesario acompañar este modelo con más diversificación de niveles en la ESO. El modelo actual de la ESO en que todos los alumnos tienen que estudiar el mismo currículo no funciona, simplemente porque hay diferencias de motivación y de capacidades entre el alumnado. Marinus Bouwmans 27 8 La historia de la ciencia como enfoque didáctico La historia de la ciencia da lugar a varios enfoques didácticos. Lo más elemental es usar textos científicos clásicos para poner en perspectiva los conceptos que se están estudiando. Por ejemplo textos de grandes científicos como Newton, Copérnico, Pasteur, etc. Sirven para reflexionar sobre la transformación de las ideas científicas y de la actividad científica en general a lo largo de la historia. En vez de textos también se podría usar películas o documentales, que es más ameno para los alumnos. Permite también reflexionar sobre el papel de la ciencia en la sociedad en el pasado y en la actualidad. Los medios de comunicación tienen un gran impacto sobre la imagen que tenemos de la ciencia y los científicos. A menudo se insiste en la idea del "científico loco" que pone en peligro la sociedad o que es un antisocial, ya desde los mismísimos principios del cine en los años veinte del siglo pasado. Pensar en clásicos como “Frankenstein” (innumerables adaptaciones del libro de M. Shelley de 1818), “War of theWorlds” (adaptaciones del libro de H.G. Wells de 1898, que cobró fama en su versión para la radio en 1938 causando pánico entre la población) o películas más recientes como “Regreso al futuro”. Otra posibilidad empleada frecuentemente es utilizar las biografías de los científicos. Es el enfoque que voy a analizar con más profundidad. Los grandes personajes son muy útiles como herramientas didácticas por diferentes razones. En primer lugar permiten comprender las aportaciones individuales al progreso de una disciplina científica. Pone de relieve la faceta humana del desarrollo científico; da “cara” a las teorías científicas, que sino quedan demasiado estériles y desprovistas de humanidad. También ayudan, como en el caso de los enfoques mencionados anteriormente, a establecer relaciones entre la ciencia y la sociedad. En segundo lugar los biografías de grandes científicos permiten seguir la "carrera científica" de un investigador por sus diferentes fases, desde los motivos para dedicarse a la ciencia, pasando por los estudios y los profesores que ejercieron influencia sobre el personaje, hasta las universidades o centros donde desarrollaron su trabajo, las polémicas con otros colegas, los premios, etc. Así pueden servir como ejemplo y fuente de inspiración. Y finalmente las biografías son narraciones que permiten explicar la ciencia como una historia, captando el interés del alumno porque parece una novela, con momentos de tensión y momentos de felicidad. También pueden servir para contar anécdotas y así dar un poco de emoción a la clase. Hay muchas biografías de científicos concretos: en el caso de España las más conocidas son las de Santiago Ramón y Cajal por haber sido premio Nobel de Medicina, por ejemplo José María López Piñero "Santiago Ramón y Cajal". Valencia, PUV, 2006. En Valencia está en Instituto de Historia de la Medicina y la Ciencia López Piñero, que es parte de la universidad de Valencia y el CSIC, ver http://www.ihmc.uv-csic.es/ y Marinus Bouwmans 28 http://www.uv.es/~bertomeu/caldas/ donde se puede encontrar mucho material sobre la historia de la química. Un libro monumental para biografías científicas de nuestra especialidad es “Cathedrals of Science: ThePersonalities and RivalriesThatMade Modern Chemistry” de Patrick Coffey. Se trata de un relato, centrado en los personajes, de la época más importante de la química moderna, más o menos entre 1890 y 1930. Otro libro interesante es “La cuchara menguante” de Sam Kean. Contiene una colección de relatos diversos con la tabla periódica de los elementos como inspiración. Es una fuente casi inagotable de anécdotas y relatos curiosos relacionados con la humanidad, su ciencia y su historia. Para incorporar a mi programación de 3º de ESO voy a dar un ejemplo de biografía que se podría usar en la UD 6 “Las reacciones químicas”: la de Antoine y Marie-Anne Lavoisier. A continuación propongo la actividad que se desarrollará en clase. Introducción por parte del profesor: Empieza a contar un fragmento de un texto escrito por Lavoisier: “Debemos considerar como un axioma incontestable que en todas las operaciones del arte y de la naturaleza nada se crea, la misma cantidad de materia existe antes y después de un experimento…y no ocurren más cambios y combinaciones en la combinación de estos elementos. Todo el arte de realizar experimentos químicos depende de este principio.” Esto es la ley de conservación de la masa en las reacciones químicas, formulada por el químico francés Antoine Lavoisier en 1774. El profesor introduce brevemente la persona de Lavoisier y su importancia para la química moderna. La biografía contada en 1ª persona A continuación escuchamos juntos una narración sobre la vida de Lavoisier que se encuentra en el sitio web Ciencia para Escuchar, duración 13min. Ver http://cienciaes.com/biografias/2010/09/07/antoine-y-marie-anne-lavoisier-una-parejacon-quimica/ Luego se deja leer el texto que hay en el sitio web. Mediante una ficha que se les entrega los alumnos tienen que contestar a las siguientes Marinus Bouwmans 1 Anexo 2: Trabajo de Diseño, organización y desarrollo de actividades para el aprendizaje Contenido 1 Introducción .............................................................................................................. 2 2 Unidad Didáctica: Alimentación y nutrición ............................................................ 2 2.1 Análisis científico: selección del contenido ....................................................... 2 2.1.1 Currículo oficial .......................................................................................... 2 2.1.2 La dietética ................................................................................................. 3 2.1.3 Los nutrientes ............................................................................................. 5 2.1.4 Metabolismo ............................................................................................... 9 2.1.5 Selección de contenidos............................................................................ 12 2.2 Análisis didáctico ............................................................................................. 12 2.2.1 Nivel de conocimiento previo................................................................... 12 2.2.2 Diversidad ................................................................................................. 13 2.2.3 Posibles ideas erróneas ............................................................................. 13 2.3 Selección y formulación de objetivos .............................................................. 14 2.4 Selección de estrategias de instrucción, secuenciación de actividades ............ 15 2.4.1 Actividad 1: Nuestros hábitos alimentarios .............................................. 15 2.4.2 Actividad 2: El contenido nutricional de los alimentos ............................ 15 2.4.3 Actividad 3: La energía que necesitamos diariamente. ............................ 16 2.4.4 Actividad 4: La dieta equilibrada ............................................................. 16 2.4.5 Actividad 5: Los nutrientes y sus funciones ............................................. 17 2.4.6 Actividad 6: El metabolismo .................................................................... 17 2.5 Selección de estrategias de evaluación ............................................................ 17 3 Practica de laboratorio ............................................................................................ 18 4 Conclusiones ........................................................................................................... 19 5 Anexo 1: One minute paper .................................................................................... 20 6 Anexo 2: Guiones de las prácticas de laboratorio .................................................. 21 Marinus Bouwmans 2 1 Introducción Para el desarrollo de la unidad didáctica de la asignatura Diseño de Actividades en Ciencias Experimentales he escogido el tema de la Alimentación y Nutrición de la asignatura de Cuidados Básicos de Enfermería, que forma parte del CFGM Técnico en Cuidados Auxiliares de Enfermería. La razón para esta elección es que he realizado el practicum 2 y 3 del master en el Instituto de Educación Secundaria “Miguel Catalán”. Como he acudido al centro por la tarde sólo he podido impartir clases en los ciclos formativos de grado medio y superior. Mi tutora del centro ha sido Rosa Agudo, profesora del departamento de sanidad. Ella da clases de Cuidados Básicos de Enfermería a estudiantes del CFGM Técnico de Cuidados Auxiliares de Enfermería. He escogido el tema de la alimentación y nutrición para el desarrollo de una unidad didáctica por dos razones. En primer lugar, es un tema interesante para mí y dentro de mi alcance profesional. Contiene mucha química y algo de física como se verá más adelante. En segundo lugar, este tema estaba programado para el periodo de prácticas, por lo tanto podía impartir las clases. Sin embargo, la parte de la unidad que trata de patologías y las dietas relacionadas no podía tratar por estar fuera de mi dominio profesional. Entonces, el tema se centra en la parte de dietética y el metabolismo, que forman los fundamentos para el tratamiento posterior de dietas y técnicos de administración de comidas en estado de enfermedad. Para completar mi experiencia durante las prácticas y aprovechando al máximo las posibilidades del instituto, también he desarrollado unas clases de prácticas de laboratorio para alumnos del CFGS Técnico en Imagen para el Diagnóstico, de la rama sanitaria. 2 Unidad Didáctica: Alimentación y nutrición 2.1 Análisis científico: selección del contenido 2.1.1 Currículo oficial El currículo del ciclo formativo de grado medio correspondiente al título de Técnico en Cuidados Auxiliares de Enfermería está definido en RD 558/1995, publicado en el BOE de 6 de junio de 1995. En el módulo profesional 2, que trata de Técnicas Básicas de Enfermería, el apartado e) trata sobre los principios de dietética especificando los siguientes conceptos: La dietética. Principios fundamentales. Clases de dietas. Anatomía y fisiología del aparato digestivo. Técnicas de apoyo y administración de comidas a pacientes. Alimentación enteral y parenteral. Principios fundamentales. Alimentación por sonda nasogástrica. Marinus Bouwmans 3 A su vez, las enseñanzas mínimas para obtener el título de Técnico en Cuidados Auxiliares de Enfermería están recogidas en el RD 546/1995, publicado en el BOE de 5 de junio de 1995. En la unidad de competencia 2 “Aplicar cuidados básicos de enfermería al paciente” se refiere a la competencia de “Distribuir las comidas y apoyar la ingesta en pacientes que así lo requieran”. Los criterios relacionados son: Previa comprobación en la hoja de dietas, se ha efectuado la distribución de comidas. Se ha ayudado a la ingesta a los pacientes que así lo requieran. Se han administrado alimentos por sonda nasogástrica, en pacientes sondados previamente, utilizando los medios y ritmos adecuados y siguiendo el protocolo establecido para cada paciente. La capacidad relacionada con el tema es especificada como: “Analizar las indicaciones en cuanto a la administración de dietas, proponiendo y aplicando, en su caso, la técnica de apoyo a la ingesta más adecuada en función del grado de dependencia”, con los siguientes criterios de evaluación: Clasificar los tipos de alimentos por las características básicas de sus nutrientes, explicando sus principios inmediatos constitutivos. Describir las características nutritivas de los distintos tipos de dietas: normal y especiales (blanda, astringente, líquida, de exención o absoluta, hipo e hipercalórica). En supuestos prácticos de apoyo a la ingesta debidamente caracterizados: identificar los materiales necesarios para la administración de alimentación enteral y parenteral, posicionar a paciente en la postura anatómica adecuada en función de la vía de administración del alimento, especificar las medidas higiénico sanitarias que hay que tener en cuenta durante la realización de técnicas de alimentación parenteral, efectuar la administración de comidas en distintos tipos de pacientes, relacionando el tipo de dieta con cada paciente y grado de dependencia del mismo, efectuar la alimentación de un paciente a través de una sonda nasogástrica, cumplimentar plantillas de dietas según las necesidades de cada paciente, anotando su distribución y la necesidad o no de apoyo. Como el currículo no especifica en detalle el contenido de la parte de la dietética y el metabolismo, a continuación lo voy a explorar un poco más a fondo. 2.1.2 La dietética La dietética se define como la técnica y el arte de utilizar los alimentos de forma adecuada. Esta ciencia propone formas de alimentación equilibradas, variadas y suficientes, que permiten cubrir los requerimientos nutricionales en situación de salud y de enfermedad, respetando los gustos, las costumbres y las posibilidades individuales. La alimentación equilibrada consiste en la ingesta diaria de alimentos que aporten los nutrientes necesarios para garantizar el desarrollo y mantenimiento adecuados del Marinus Bouwmans 4 organismo. ¿Cuál es exactamente la diferencia entre alimentos y nutrientes? La alimentación es un proceso que hacemos de manera voluntaria y consciente, y por tanto es susceptible a educación u otras influencias del entorno. La nutrición al contrario es un proceso inconsciente: el organismo extrae de los alimentos los nutrientes para obtener energía, construir y reparar las estructuras orgánicas, y regular los procesos metabólicos. Se clasifican los nutrientes en cinco grupos: los hidratos de carbono (glúcidos), las grasas (lípidos), las proteínas, las vitaminas y los minerales. Hay clasificaciones de los alimentos como la rueda de los alimentos o la pirámide de la alimentación, que dividen los alimentos en varios grupos según los nutrientes más significativos que contienen y según su función para el organismo. Las funciones para el organismo son básicamente tres: 1) Energético: proveer al organismo de la energía necesaria para que se lleven a cabo los procesos vitales. Los nutrientes más importantes son los glúcidos y los lípidos. 2) Plástico: intervenir en el crecimiento del organismo, y en la renovación y reparación de los tejidos desgastados y dañados. Los nutrientes que tienen esta función son las proteínas y calcio, entre otros. 3) Regulador: organizar y facilitar los procesos metabólicos del organismo. Incluyen las vitaminas y los minerales. ¿Cuáles son las cantidades de ingesta diaria necesarias? Hay reglas y tablas oficiales para estimar las cantidades necesarias de energía, y nutrientes esenciales como ciertas grasas, proteínas, vitaminas y minerales. El organismo humano es un sistema inestable que, para sobrevivir, necesita de un continuo aporte de energía, que procede de la oxidación en las células de los macronutrientes (glúcidos, lípidos y proteínas) y del alcohol contenido en las bebidas alcohólicas. La energía que contienen los alimentos es energía química que, mediante la digestión, la absorción y los procesos metabólicos, se transforma en energía disponible para la célula. Se expresa generalmente en kilocalorías, aunque se usa cada vez más la unidad del SI el Julio o kiloJulio. El gasto energético se estima partiendo del consumo basal y sumando aportaciones según actividad física, condiciones ambientales, la acción dinámica de los alimentos (energía que cuesta la digestión de los alimentos), y las condiciones especiales como son por ejemplo el embarazo y la lactancia. El consumo basal es la mínima cantidad de energía que necesita el organismo para mantener la vida en condiciones de ayuno, relajación y temperatura externa apropiada. Se determina por calorimetría, midiendo el consumo de oxígeno, que está relacionado con el gasto de energía. El metabolismo basal depende de varios factores como sexo, peso corporal, talla, y edad. Fórmulas para estimar el gasto energético basal aceptadas internacionalmente son por ejemplo las publicadas por la OMS, o la de Harris-Benedict. En los cálculos dietéticos de contenido energético de los alimentos se utilizan Marinus Bouwmans 5 generalmente los valores propuestos por Atwater: 4kcal por gramo de glúcidos, 4 kcal por gramo de proteínas, 9 kcal por gramo de lípidos, y 7 kcal por gramo de etanol. La distribución del aporte energético, para cada uno de los macronutrientes, se ajusta a los siguientes valores porcentuales de aporte de energía total/día: Hidratos de carbono: 55 – 60% Proteínas: 10 – 15% Lípidos: 30 – 35% En cuanto a los nutrientes esenciales hay tablas de cantidades diarias recomendadas, que pueden variar según país o región. Por ejemplo, la información nutricional en las etiquetas de los alimentos preparados está regulada a nivel Europeo. En situaciones fisiológicas, de ausencia de enfermedad o malformación, se recomienda la elaboración de menús equilibrados cualitativamente, que garanticen el aporte suficiente de alimentos de todos y cada uno de los grupos y que satisfagan las necesidades de nutrientes de los individuos. Para su elaboración se propone hacer menús mediante el método de las raciones. Para ello se han propuesto ayudas como el denominado rombo de la alimentación, desarrollado por el Ministerio de Sanidad y Consumo, para facilitar su realización. El grupo central de alimentos, que debe proporcionar la mayor cantidad de energía, es el de los cereales, derivados y legumbres, siendo necesario consumir de 5 a 10 raciones/día. Por encima están los dos grupos de los alimentos proteicos/plásticos: leche y productos lácteos, y carnes, pescados y huevos, de cada grupo son necesario 2 a 3 raciones/día. Por debajo del grupo central están los dos grupos con alimentos reguladores: fruta (2 a 4 raciones/día) y verdura y hortalizas (3 a 5 raciones al día). En los extremos, las grasas y aceites y las golosinas y azúcares, han de consumirse en cantidades mínimas, y usarse siempre con moderación. 2.1.3 Los nutrientes Aquí ya podemos entrar con más detalle en la química del asunto. Antes de poder tratar el metabolismo es necesario repasar, caracterizar y clasificar los nutrientes según su estructura química. De paso se pueden detallar las funciones que cumplen los nutrientes en el organismo. Glúcidos o hidratos de carbono Son compuestos orgánicos que proporcionan energía al organismo. Junto con los lípidos y las proteínas, forman parte de las células, los núcleos de las células y la constitución de los tejidos de sostén del organismo. Son poco abundantes en los alimentos de origen animal, y muy abundantes en los vegetales (azúcar, verduras, frutas, miel, cereales, patatas, etc.). Se pueden clasificar en tres categorías: 1) Los monosacáridos. Son azúcares monocíclicos. Los más importantes son: Marinus Bouwmans 6 a) Las pentosas. Están formados por cinco átomos de carbono.Ejemplos de pentosas son la ribosa y la desoxirribosa. Forman parte de los ácidos nucleicos (ARN y ADN). b) Las hexosas. Están formados por seis átomos de carbono. Ejemplos de hexosas son la galactosa, glucosa y fructosa. La glucosa es el elemento clave en la alimentación de las células del organismo. 2) Los disacáridos. Son azúcares formados por dos moléculas de monosacáridos. Son dulces y solubles en agua. Los más importantes son: a) Sacarosa: formada por fructosa más glucosa. b) Maltosa: formada por dos moléculas de glucosa. c) Lactosa: formada por glucosa más galactosa. 3) Los polisacáridos. Resultan de la unión de muchos monosacáridos, que forman una molécula compleja. Son insolubles en agua y, en general, no son dulces. Los más importantes son: a) Almidón. Es la principal reserva energética del mundo vegetal. b) Glucógeno o almidón animal. Se encuentra principalmente en las células musculares y hepáticas. c) Celulosa. Es la sustancia de sostén de las membranas vegetales. No es dirigible y se elimina al exterior con las heces. Lípidos o grasas Son compuestos químicos formados por un alcohol (glicerina o glicerol) más un ácido graso. Sus funciones para el organismo son muchas. Los lípidos aportan una gran cantidad de energía, pero también ácidos grasos esenciales (ácido linoleico). Permiten transportar y absorber las vitaminas liposolubles (A, D, E, K). Constituyen las reservas alimenticias que se almacenan en el tejido adiposo, aíslan el organismo frente a los cambios exteriores de temperatura, y proporcionan protección a los órganos. Según la cantidad de enlaces dobles en la cadena de carbono los ácidos grasos pueden ser: 1) Saturados. No hay enlaces dobles, todos los átomos de carbono están saturados con hidrógeno. Grasa de origen animal. 2) Insaturados. Hay algunos enlaces dobles. Grasa de origen vegetal, aceites. 3) Poliinsaturados. Hay muchos enlaces dobles. Aceites de semillas, ciertos pescados. Algunas grasas poliinsaturadas son nutrientes esenciales del organismo humano. Otra clasificación de las grasas es la siguiente: 1) Derivados de ácidos grasos. a) Lípidos simples. Son ésteres de ácidos grasos simples con glicerol o glicerina. Dependiendo del número de ácidos grasos que contienen pueden ser monoglicéridos, diglicéridos o triglicéridos, estos últimos se encuentran en el suero y en el tejido adiposo. b) Lípidos complejos. Son ésteres de un alcohol con un ácido graso, más otros elementos químicos. En este grupo se incluyen los fosfolípidos (contienen ácido fosfórico) y los glucolípidos (contienen un glúcido). 2) Sustancias lipoideas. Marinus Bouwmans 7 a) Isoprenoides. Son los pigmentos de las plantas, como el licopreno (rojo del tomate), la xantofila (amarillo que acompaña a la clorofila), la crocetina (en el azafrán) y los carotenos (responsables del color naranja de muchas plantas, como la zanahoria o calabaza). b) Esteroides. El más importante es el colesterol, que se encuentra en los tejidos de origen animal. Es un precursor de las hormonas esteroideas, de la vitamina D y de los ácidos biliares. Proteínas Son macromoléculas de estructura compleja, formadas por largas cadenas de peptidos, que al descomponerse por hidrólisis dejan libres a los aminoácidos. Se han identificado veinte aminoácidos que forman las proteínas. Se clasifican en: 1) Esenciales. No sintetizados por el organismo. Incluyen la isoleucina, leucina, lisina, fenilalanina, treanina, metionina, triptófano y valina. Los obtiene el organismo a través de la ingestión de los alimentos que los contienen. 2) No esenciales. Sintetizados por el organismo. En el cuerpo humano cumplen multitud de funciones: forman el esqueleto de las células, transmiten las características hereditarias, forman los anticuerpos, constituyen los enzimas y hormonas, transportan otras sustancias (la hemoglobina que transporta oxígeno, o las lipoproteínas que transportan los lípidos), y aportan energía cuando el organismo se puede utilizar ni los glúcidos ni los lípidos. Otra clasificación es según su complejidad de la estructura química: 1) Simples u holoproteínas. Están formadas únicamente por aminoácidos. Son las siguientes: a) Albúminas. Seroalbúmina (suero humano), lactoalbúmina (leche) y ovoalbúmina (clara de huevo). b) Globulares. Globulinas (relacionadas con procesos inmunitarios). c) Fibrilares o fibrosas. Miosina y actina (músculo). d) Escleroproteínas. Queratina (pelo y uñas), elastina (fibras elásticas) y colágeno. e) Fibrinógeno. (Coagulación). 2) Complejas o heteroproteínas. Están formadas por una parte proteica y otra no proteica o grupo prostético. a) Lipoproteínas. Forman parte de la estructura de las membranas celulares. Transportan lípidos en el organismo. b) Nucleoproteínas. c) Fosfoproteínas y glucoproteínas. Vitaminas Son nutrientes no energéticos que el ser humano no sintetiza en cantidades suficientes, por lo que es necesario obtenerlas a partir de los alimentos. Se destruyen con facilidad por la cocción, el remojo o la exposición de los alimentos al aire y la luz solar. Su función principal es participar como reguladores en procesos metabólicos. Producen Marinus Bouwmans 8 los enzimas que regulan las reacciones químicas de las células, y ayudan a convertir los alimentos en energía. Generalmente se clasifican según su solubilidad: 1) Vitaminas liposolubles a) A (retinal). Se encuentra en lácteos y hortalizas. Protege los epitelios, participa en la visión normal, favorece el desarrollo fetal. b) D (calciferol). Se encuentra en hígado de bacalao, huevo, leche, mantequilla y pescado azul. Regula el metabolismo de Ca y P y su almacenamiento, favorece la absorción de Ca y P en el intestino, facilita la secreción de insulina pancreática. c) E (tocaferol). Se encuentra en aceites vegetales, cereales y huevos. Es antioxidante natural de los lípidos insaturados y mantiene la permeabilidad de las membranas celulares. d) K (filoquinona). Se encuentra en los vegetales verdes. Participa en el proceso de la coagulación sanguínea y en la síntesis de las proteínas. 2) Vitaminas hidrosolubles a) B1 (tiamina). Se encuentra en los cereales, legumbres, carne, hígado, frutos secos, verduras y leche. Actúa sobre el sistema nervioso y el metabolismo de los hidratos de carbono. b) B2 (riboflavina). Se encuentra en las vísceras, carne, huevos, harinas, leche y derivados. Interviene en la respiración celular y en el metabolismo energético. c) B3 (niacina factor PP). Está en los cereales, vísceras, carnes, pescados, legumbres y huevos. Participa en el metabolismo de los hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos. d) B5 (ácido pantoténico). Distribución universal. Necesario en el metabolismode los hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos. e) B6 (piridoxina). Está en los cereales, hígado, frutos secos, carnes, pescados, y plátano. Necesario en el metabolismo de los aminoácidos y la transformación del ácido nicotínico. f) B8 (biotina). Se encuentra en vísceras, pescados, huevos y legumbres. Actúa como cofactor de varias enzimas y acelera el proceso de crecimiento celular. g) B9 (ácido fólico). Está en el hígado y vegetales de hoja. Actúa como cofactor de varias enzimas y en el proceso de la eritropoyesis. h) B12 (cianocobalamina). Se encuentra en alimentos de origen animal, pescados, huevos, leche y derivados. Es esencial para el sistema de ADN y la maduración de los eritrocitos (eritropoyesis) i) C (ácido ascórbico). Se halla en frutas y hortalizas. Facilita la protección de mucosas, interviene en el metabolismo celular y en la degradación de medicamentos en el hígado. Minerales Son llamados también los oligoelementos. Son elementos químicos esenciales para el organismo. Su falta en la dieta ocasiona carencias que pueden producir enfermedades. Los más importantes son: 1) Calcio. Se encuentra en leche y derivados, frutos secos, legumbres, etc. Es importante para la formación de los huesos y los dientes, para la coagulación de la Marinus Bouwmans 9 sangre y para la transmisión del impulso nervioso. 2) Fósforo. Se encuentra en leche, queso, carne y cereales. Es importante para la formación de los huesos y los dientes. 3) Sodio. Es parte de la sal común y muchos alimentos. Interviene en la función nerviosa, y regula el equilibrio ácido-base e hídrico. 4) Potasio. Se encuentra en carnes, leche, frutas y verduras. Tiene las mismas funciones que el sodio. 5) Cloro. Es parte de la sal común. Regula el equilibrio ácido-base e interviene en la formación del jugo gástrico. 6) Magnesio. Se halla en verduras, hortalizas y cereales integrales. Es activador enzemático y forma parte de la constitución de los huesos. 7) Hierro. Está en carnes, yema de huevo, legumbres y verdura. Forma parte de la hemoglobina y mioglobina. 8) Flúor. Está en el agua, té, café y marisco. Mantiene la estructura de los huesos. 9) Yodo. Está en mariscos y pescados. Actúa en la síntesis de tiroxina (tiroides). 10) Cobre. Se halla en carnes, agua, vísceras y mariscos. Interviene en la utilización del hierro. 11) Cromo. Se encuentra en aceites vegetales, carnes, grasas y agua. Interviene en el metabolismo de la glucosa. 2.1.4 Metabolismo Se puede entender el metabolismo como el conjunto de procesos fisicoquímicos que sufren los alimentos en el interior del organismo, dando lugar a un intercambio de materia y energía. Este intercambio se inicia con la ingestión de los alimentos. En procesos posteriores de digestión los alimentos se hidrolizan y se descomponen a moléculas más sencillas. Éstas, a su vez, pueden ser absorbidas por las células del organismo para ser metabolizadas. Desde el punto de vista energético, se puede entender el metabolismo como un equilibro entre el catabolismo, que proporciona energía en forma de adenosíntrifosfato (ATP), y el anabolismo, que consume energía. El catabolismo es la degradación oxidativa de las moléculas complejas con eliminación de productos de desecho (CO2, H2O y urea) y liberación de energía en forma de ATP y calor. La primera etapa de este proceso suele ser específica de cada tipo de molécula. El anabolismo es un proceso de biosíntesis de nuevo material celular a partir de moléculas sencillas (monómeros) para almacenar o reponer moléculas de mayor complejidad. Hidratos de carbono Los disacáridos y polisacáridos se convierten en monosacáridos mediante el proceso de la digestión. En el hígado la fructosa y la galactosa se convierten en glucosa, por lo que el metabolismo de los hidratos de carbono es, en esencia, el metabolismo de la glucosa. El catabolismo de glucosa es un proceso de varias etapas, las primeras de las cuales son anaeróbicas, y las últimas aeróbicas. Marinus Bouwmans 10 1) Reacciones anaerobicas: a) Glucosa → glucosa-6-fosfato (con liberación de energía) → glucosa-1-fosfato→ gliceraldehido→ ácido pirúvico b) 2 Ácido pirúvico → 2 coenzima A → 2 acetilcoenzima A + CO2 + 4 H2 2) Reacciones aeróbicos (ciclo de Krebs) a) Acetilcoenzima A → CO2 + H2O + ATP Cuando la glucosa no se necesita de forma inmediata para producir energía, se almacena como glucógeno en las células hepáticas y musculares. El proceso de la formación de glucógeno a partir de glucosa se llama glucogénesis, y se pone en marcha cuando los niveles de glucosa en la sangre aumentan por encima de los límites normales. La glucogénesis es un proceso de varios pasos: Glucosa → glucosa-6-fosfato → glucosa-1-fosfato→ glucógeno El proceso inversa se llama glucogenólisis y ocurre cuando bajan los niveles de glucosa en la sangre. Si las células hepáticas y musculares llegan a saturarse, el exceso de la glucosa se transforma vía el glicerol y los ácidos grasos en los triglicéridos, y se deposita en el tejido adiposo. El anabolismo de la glucosa se llama gluconeogénesis y consiste de un conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en el hígado y que convierte las proteínas y las grasas en glucosa cuando disminuyen las reservas corporales de hidratos de carbono. El proceso se realiza de manera que la glucosa formada se difunde desde las células hepáticas hacia la sangre, con lo que aumentan sus niveles. Cada uno de los aminoácidos de las proteínas se transforma en glucosa por caminos o procesos diferentes. Lípidos En el proceso digestivo los lípidos se desdoblan en glicerol y ácidos grasos para facilitar su absorción a través de la mucosa intestinal, y se convierten en unas moléculas más simples, los quilomicrones. El catabolismo de los lípidos, también llamado lipólisis, consiste de dos vías: 1) El glicerol se convierte en fosfogliceraldehido, para ser utilizado en la síntesis de glucosa o se transforma en un compuesto que entra en la vía glucolítica. 2) Los ácidos grasos se desdoblan mediante un proceso de b-oxidación formando acetilo, que se combina con la coenzima A para formar acetilcoenzima A y seguir la vía del ciclo de Krebs. Marinus Bouwmans 17 2.4.5 Actividad 5: Los nutrientes y sus funciones ¿Qué son los glúcidos? ¿Qué son los lípidos? Etc. ¿Qué funciones tienen para el cuerpo humano? El profesor divide la clase en 5 grupos. Cada grupo tiene 10 minutos para analizar juntos un grupo de nutrientes: glúcidos, lípidos, proteínas, vitaminas y minerales. Deben incluir en su estudio la descripción del grupo de nutrientes, sus funciones nutricionales para el cuerpo, clasificación según estructura química, y qué alimentos contienen típicamente esos nutrientes. La información para el estudio está en el libro de texto. A continuación cada grupo elige un portavoz que explica al resto de los compañeros lo que han aprendido. Durante las exposiciones el profesor alaba, comenta, cuestiona, y añade según necesidad. Cada presentación concluye con un aplauso. 2.4.6 Actividad 6: El metabolismo El profesor presenta la teoría del metabolismo de los nutrientes. La clase termina con un vídeo sobre alimentación y salud, para recapitular y para preparar el camino para la siguiente parte sobre patologías (ver https://www.youtube.com/watch?v=3dj_Ql0AoH0). 2.5 Selección de estrategias de evaluación La evaluación debe ser continua e incluir no sólo conocimientos pero también procedimientos y actitudes. Como se va a llevar a cabo una serie de actividades encaminadas al aprendizaje por descubrimiento, una de las estrategias importantes de evaluación será la evaluación continua, basada en la observación de la implicación y participación de cada alumno en clase. El aspecto actitudinal tendrá relativamente mucha importancia. Otra estrategia de evaluación importante es el caso práctico (actividad 4). Será por escrito y se evaluará por su contenido conceptual y procedimental. Cada actividad se evaluará entre todos en un resumen final. Al cabo de la última clase de la unidad se pedirá a los alumnos contestar a dos o tres preguntas por escrito, mediante un one minute paper, incluyendo preguntas de autoevaluación y de retroalimentación para el profesor (ver Anexo 1: ). El cuadro de calificación queda así: Evaluación continua (basada en observación y participación) 30% Trabajo práctico (actividad 4) 70% Marinus Bouwmans 18 3 Practica de laboratorio Como he mencionado en la introducción, también he podido diseñar unas prácticas de laboratorio, para luego llevarlas a cabo con dos grupos del CFGS Imagen para el Diagnóstico. La profesora de esos grupos me indicó que podría diseñar dos prácticas: una de disoluciones y otra de una determinación de concentración con el método del espectrofotómetro. El objetivo era el aprendizaje de las técnicas de laboratorio, ya que los alumnos, en su futuro profesional, tendrán que preparar disoluciones. Además, el manejo de un instrumento delicado, como el espectrofotómetro, también les enseñaría cómo actuar con este tipo de instrumentos que van a tener que usar en el futuro. Para desarrollar estas prácticas he estado ensayando los experimentos en el laboratorio del instituto en repetidas ocasiones, cada vez con distintos materiales y métodos. Esto me ha ayudado mucho a establecer los guiones finales, que se ven en el Anexo 2. Sobre todo el material que usar para el método del espectrofotómetro me ha costado. Al final he optado por una disolución de colorante alimentario en agua destilada, que daba resultados bien lineales. He hecho tres soluciones patrón, y una solución X. El método se basa en estimar el pendiente de la recta de calibración de dos maneras: usando sólo la solución patrón de más concentración, y usando las tres soluciones patrón trazando una recta de calibración con regresión linear. Como lo había ensayado personalmente podía estimar el tiempo necesario para las dos prácticas. Sin embargo, aun contando con amplio tiempo extra, resultó que había demasiado poco tiempo para la mayoría del alumnado. En mis estimaciones había subestimado el tiempo necesario para explicaciones. Como había dividido la clase en dos grupos tenía que hacer la explicación inicial primero en el grupo de las disoluciones, y posteriormente en el grupo del espectrofotómetro. A mitad de tiempo hubo que repetir todo al rotar los dos grupos de una práctica a la otra. Marinus Bouwmans 19 4 Conclusiones El método seguido para desarrollar una unidad didáctica es muy útil para contemplar de una manera estructurada y lógica los aspectos más importantes del proceso de enseñanza y aprendizaje: la base científica, la base didáctica, los objetivos de aprendizaje que surgen del análisis de la combinación de las dos bases anteriormente mencionadas, y finalmente, pero por eso no menos importantes, los métodos de instrucción y de evaluación. El desarrollo de material para clase es un ejercicio que te obliga a estudiar estos aspectos con mucho detenimiento. Te obliga a estudiar la materia, la ciencia, con más detalle que has hecho quizás en la universidad. Los profesores tenemos que poder explicar la ciencia a diferentes niveles. Tenemos que pensar cómo hacerlo de manera más sencilla posible. Como ha dicho el propio Einstein: “Se debe hacer todo tan sencillo como sea posible, pero no más sencillo”. Otra célebre frase de Einstein es la siguiente: “Yo no enseño a mis alumnos, solo les proporciono las condiciones en las que puedan aprender”. No por nada era un genio, aunque parezca un poco vago. Pero en esencia es lo que debemos hacer: no enseñar pero hacer que aprendan. Ser su mejor entrenador del equipo de física y química. Y eso implica todas las facetas de ser entrenador: motivar, estimular, apoyar, dar indicaciones para mejorar, etc. Creo que he logrado diseñar unas actividades que van encaminadas a facilitar al alumno el proceso de aprendizaje, que estimulan al alumno a participar y pensar activamente en los contenidos, tanto de manera individual como en grupo. Los métodos de evaluación merecen igual atención. Es verdad que a menudo es lo último que contemplamos como profesor, mientras que para los alumnos es lo primero que quieren saber. ¿Cómo se va a evaluar y calificar? El objetivo es integrar la evaluación en el proceso de aprendizaje y que a la vez sirva como instrumento para calificar a los alumnos. Si queremos que los alumnos participen más los instrumentos de evaluación deben elegirse acorde: hacer más uso de trabajos en grupo, presentaciones en clase, etc. Eso ha sido mi intención al seleccionar los instrumentos de evaluación de la unidad didáctica desarrollada. Resumiendo, ha sido una experiencia positiva. Mucho trabajo y mucho tiempo invertido, pero confío que con el tiempo y la experiencia se reducirá. Marinus Bouwmans 20 5 Anexo 1: One minute paper Alumno: Fecha: Por favor, responda a las siguientes tres preguntas: 1) ¿Qué ha sido para ti lo más interesante que has aprendido en esta clase? 2) ¿Qué es lo que de momento te queda más confuso? 3) ¿Qué preguntas importantes te quedan sin responder? Marinus Bouwmans 21 6 Anexo 2: Guiones de las prácticas de laboratorio Prácticas de laboratorio Disoluciones Objetivos Aprender a utilizar la balanza analítica Aprender a medir volúmenes utilizando un matraz aforado y probeta Aprender a expresar concentración en g/l, mol/l y %vol. Materiales Balanza analítica Vasos de precipitados de 100ml Matraz aforado de 100ml Agua destilada Bicarbonato de sodio (NaHCO3) Método 1: Sólido en líquido Tarea: preparar 100ml de disolución de 20 g/l NaHCO3 en agua destilada Procedimiento: 1. Pesar 2 g de NaHCO3 con la balanza usando el vaso de precipitados 2. Echar unos 50 ml de agua destilada y remover con una varilla de cristal hasta total disolución 3. Echar disolución en el matraz aforado 4. Completar con agua destilada hasta los 100 ml, enrasando el menisco 5. Tapar y homogeneizar Preguntas: ¿Cuánto soluto de NaHCO3 es necesario para hacer 250 ml de disolución de 20 g/l? ¿Cuál es la concentración de la disolución expresada en mol/l (concentración molar o molaridad) sabiendo que la masa molar de NaHCO3 es 84,0 g/mol? Método 2: líquido en líquido Tarea: preparar 100ml de disolución de 5 g/l NaHCO3 a partir de una disolución de 20 g/l. Procedimiento: 1. Calcular el volumen de disolución de 20 g/l necesaria para hacer la disolución requerida, usando la fórmula V1c1=V2c2 2. Medir el volumen necesario usando una pipeta aforada 3. Echar al matraz aforado de 100ml 4. Completar con agua destilada hasta los 100ml, enrasando el menisco 5. Tapar y homogeneizar Preguntas: ¿Cuántos ml de disolución de 20 g/l NaHCO3 son necesarios para hacer 0,5 l de disolución de 3 g/l? ¿Cuántos ml de etanol son necesarios para hacer 200 ml de disolución de 5 %vol en agua destilada? Marinus Bouwmans 22 Prácticas de laboratorio El espectrofotómetro Objetivos Aprender a utilizar el espectrofotómetro Aprender a utilizar el método de determinación usando una recta de calibración Materiales Espectrofotómetro Spectronic 20D Disoluciones patrón de colorante alimentario rojo en agua destilada de 0,4 %, 0,8 % y 1,2 % Disolución de colorante alimentario rojo de concentración desconocida Tubos de ensayo Gradilla Método: Tarea: determinar la concentración de la disolución bajo estudio Procedimiento: 1. Encender el espectrofotómetro y dejar calentar durante 15 min 2. Ajustar longitud de onda a 400nm (botón superior) 3. Ajustar la transmitancia a 0 sin poner ninguna muestra (boton izquierdo) 4. Ajustar la transmitancia a 100 poniendo una muestra de agua destilada (botón derecho) 5. Anotar la absorbancia de la muestra patrón de 1,2% 6. Calcular el factor F = concentración / absorbancia 7. Introducir el factor F con los botones increase/decrease 8. Poner la muestra de concentración desconocida y anotar la absorbancia y la concentración calculada con el factor F 9. Poner una a una las otras muestras patrón y anotar las absorbancias 10. Calcular la recta de calibración (usando excel o calculadora científica) 11. Calcular la concentración desconocida Preguntas: ¿Cuál de los dos resultados es más preciso? ¿La relación concentración – absorbancia es lineal? Marinus Bouwmans 1 Anexo 3: Estudio comparativo del practicum 2 Contenido 1 Introducción .............................................................................................................. 2 2 El centro y los grupos observados ............................................................................ 2 3 Análisis preliminar ................................................................................................... 2 3.1 Datos extraídos de fichas de tutoría ................................................................... 2 3.2 Impresiones y consideraciones para el proceso de E-A ..................................... 4 3.2.1 Motivación para hacer el curso ................................................................... 4 3.2.2 Diversidad ................................................................................................... 5 4 Observaciones en clase ............................................................................................. 6 4.1 Hoja de observación ........................................................................................... 6 4.2 Resultados .......................................................................................................... 6 4.2.1 Nivel de comunicación ............................................................................... 6 4.2.2 Nivel de motivación ................................................................................... 7 4.2.3 Nivel de cohesión ....................................................................................... 8 5 Conclusiones ............................................................................................................. 8 6 Anexo 1 .................................................................................................................. 10 Marinus Bouwmans 2 1 Introducción Durante el practicum 2 y 3 he llevado a cabo un estudio comparativo de dos grupos de la enseñanza de Ciclos Formativos de Grado Medio de Formación Profesional. El estudio se centra en tres ámbitos relacionados con el proceso de enseñanzaaprendizaje: 1. La motivación 2. La comunicación 3. La diversidad El estudio ha comenzado con una comparación de datos facilitados por los alumnos durante la tutoría: domicilio, edad, sexo, estudios previos, personas a su cargo, y ocupación. De estos datos ya se pueden extraer algunas indicaciones acerca de la motivación y la diversidad que hay en los grupos. Luego he observado el comportamiento de los grupos en clase, usando una hoja de observación que incluye varios aspectos de los tres ámbitos mencionados arriba. En los apartados siguientes describiré primero brevemente las características del centro y qué grupos he observado, en segundo lugar el análisis de los grupos según los datos facilitados, y en tercer lugar los resultados de las observaciones, para finalmente extraer las conclusiones. 2 El centro y los grupos observados EL centro donde he hecho las prácticas es el IES Miguel Catalán. Es un centro público situado en el barrio de la Romareda. Hay unos 1500 alumnos repartidos en 24 grupos de ESO, 12 de Bachillerato, y 20 de CFGM y CFGS de Formación Profesional de las familias de Administración, Comercio y Marketing, y Sanidad. Los grupos que he observado cursan el CFGM de Cuidados Auxiliares de Enfermería de la rama de Sanidad. Es un curso que se imparte por la mañana (grupo CU1A), tarde (grupo CU1B) y noche (grupo CU1C). El estudio está basado sobre los grupos CU1B y CU1C. En el grupo CU1B hay matriculados 27 alumnos, mientras que en el grupo CU1C hay 25 alumnos. 3 Análisis preliminar 3.1 Datos extraídos de fichas de tutoría Usando los datos de los grupos, que se han extraído de las fichas de tutoría, voy a Marinus Bouwmans 3 comparar los grupos según edad, sexo, estudios previos y situación laboral. En el gráfico abajo se ve la distribución de edades de los dos grupos. Se ve una diferencia clara: mientras que la mayoría de los alumnos de CU1B tiene 35 años o menos, en CU1C la mayoría tiene una edad superior a la mencionada. En cuanto al ratio Hombre/Mujer en los dos grupos hay una gran mayoría de mujeres: En el gráfico siguiente se ve la distribución de los alumnos según estudios previos. Mientras que en CU1B hay más alumnos que sólo han cursado la ESO, en CU1C hay más alumnos con estudios previos al mismo nivel (CFGM) o superior. Entre estos estudios de nivel superior, la mayor parte de los alumnos han cursado el Bachillerato, e incluso algunos tienen formación universitaria. Sexo CU1B CU1C H3 4 M24 21 H/M 0,13 0,19 Histograma Edad 0 1 2 3 4 5 6 7 8 20 25 30 35 40 45 >45 CU1B CU1C Marinus Bouwmans 4 En cuanto a la dedicación laboral, también es evidente la diferencia entre CU1B y CU1C. En el grupo CU1B la mayoría de los alumnos no trabajan, mientras que en el grupo CU1C dos tercios de los alumnos tienen una ocupación laboral. 3.2 Impresiones y consideraciones para el proceso de E-A 3.2.1 Motivación para hacer el curso Analizando los datos presentados en el apartado anterior es evidente que hay una diferencia notable entre los dos grupos en cuanto a motivos para hacer este curso de CFGM. En CU1B hay muchos alumnos jóvenes con sólo la ESO como estudio previo, mientras que CU1C es una clase con una edad media muy superior y además con más nivel de estudios previos y experiencia laboral. Esto es una indicación de que la motivación del grupo CU1C para hacer este curso de CFGM es mayoritariamente una reorientación laboral, mientras que en CU1B la motivación es mayoritariamente la inserción laboral. El mayor nivel de estudios previos también facilita el proceso de aprendizaje ya que se supone que habrá menos problemas de estudio: ya han probado que tienen capacidad intelectual suficiente para acabar estudios del mismo nivel o superior. Otra indicación de nivel de motivación es la cantidad de alumnos que están trabajando mientras que hacen este curso de CFGM. Requiere mucha motivación tener que trabajar y estudiar durante días largos a lo largo del curso. Es verdad que los grupos se han Trabajo CU1B CU1C si 7% 64% no 93% 36% Estudios previos 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Examen acceso CFGM ESO CFGM Bachillerato CFGS Universidad CU1B CU1C