El Ciclo de Aprendizaje es una metodología para planificar las clases de ciencias que está basada en la teoría de Piaget y el modelo de aprendizaje propuesto por David Kolb (1984). Piaget postuló que los niños y niñas necesitan aprender a través de experiencias concretas, en concordancia a su estadio de desarrollo cognitivo. La transición hacia estadios formales del pensamiento resulta de la modificación de estructuras mentales que se generan en las interacciones con el mundo físico y social.
El Ciclo de Aprendizaje planifica una secuencia de actividades que se inician con una etapa exploratoria, la que conlleva la manipulación de material concreto, y a continuación prosigue con actividades que facilitan el desarrollo conceptual a partir de las experiencias recogidas por los alumnos durante la exploración. Luego, se desarrollan actividades para aplicar y evaluar la comprensión de esos conceptos.
Estas ideas están fundamentadas en el modelo “Aprendiendo de la Experiencia”, que se aplica tanto para niños, jóvenes y adultos (Kolb 1984), el cual describe cuatro fases básicas:
1. Experiencia Concreta
2. Observación y Procesamiento
3. Conceptualización y Generalización
4. Aplicación
A partir de la experiencia concreta, que comienza con la observación y el análisis (¿Qué sucede actualmente? ¿Cuál es la relación entre el proceso y el resultado final?), se continúa con la conceptualización y luego la generalización (¿Por qué es relevante? ¿Qué se puede aprender de eso?), y concluye con el pensamiento acerca de como aplicar lo aprendido (¿Cómo y cuándo lo puedo utilizar?).
El Ciclo de Aprendizaje representa una familia de modelos que varían en las fases propuestas por distintos autores (Escalada, 1999; Karplus, 1981). Los autores del OPPS usan el modelo de cuatro fases:
1. Motivación
El propósito es que los alumnos identifiquen un problema o pregunta que genere una discusión en la cual pueden explicitar sus conocimientos y preconcepciones sobre el fenómeno.
2. Exploración
El propósito de esta fase es incentivar al alumno para que formule preguntas sobre el fenómeno, incentivar su curiosidad y promover una actitud indagatoria. La exploración también ayuda a identificar las preconcepciones que el alumno tiene. Se busca utilizar actividades que presenten resultados discrepantes, hechos que “contradicen” o desafían concepciones comunes ( ej., un cubo de hielo flota en un vaso con un líquido transparente, pero se hunde en otro vaso que contiene un líquido también transparente).
Los alumnos trabajan en grupo, manipulan objetos, exploran ideas y van adquiriendo una experiencia común y concreta. A los alumnos se les pide que establezcan relaciones, observen patrones, identifiquen variables y clarifiquen su comprensión de conceptos y destrezas importantes. Los alumnos explican, en sus propias palabras, para demostrar sus propias interpretaciones de un fenómeno.
3. Desarrollo Conceptual
El propósito de las actividades que se desarrollan en esta fase es entregarle al alumno definiciones de conceptos, procesos o destrezas, dentro del contexto de las ideas y experiencias que tuvieron durante la fase exploratoria. Estas definiciones pueden ser introducidas a través de clases expositivas, un libro, software y otros medios. Los alumnos refinan sus concepciones iniciales y construyen nuevos conceptos.
Estas actividades, guiadas por preguntas claves que les hace el docente, deberían ayudar a que los alumnos se cuestionen sus creencias y clarifiquen concepciones equivocadas o difíciles. El uso de metáforas (ej., el reloj biológico y la degradación radioactiva) y analogías (ej., un alambre de metal es como una cañería y la corriente eléctrica es como el agua que corre por la cañería) es especialmente efectivo.
Para promover el desarrollo conceptual, a medida que se van introduciendo los conceptos, el profesor desarrolla una secuencia de preguntas que pueden guiar la reflexión de los alumnos.
4. Aplicación/Evaluación
Esta fase incluye actividades que permiten a los alumnos aplicar conceptos específicos. Estas actividades ayudan a demostrar la comprensión que los alumnos y alumnas han logrado de las definiciones formales, conceptos, procesos y destrezas, ayudándolos a clarificar sus dificultades.
Se pide a los alumnos que apliquen lo que han aprendido al predecir los resultados en una nueva situación. Las actividades de aplicación también permiten al profesor y al alumno, (incluye elementos de auto-evaluación), establecer el grado de dominio de los conceptos, procesos y destrezas definidos en los objetivos. Las actividades de evaluación se focalizan en medir comprensión y razonamiento científico en la resolución de problemas de la “vida real” para los cuales estos conceptos y principios son relevantes. En comparación a otras estrategias didácticas, el ciclo de aprendizaje es fácil de utilizar. Hay bastante material curricular para involucrar a los alumnos en actividades de exploración y manipulación. Sin embargo, los profesores necesitan tiempo para preparar el material y un conocimiento sólido de los conceptos y principios que se quieren enseñar para guiar a sus alumnas y alumnos en el desarrollo conceptual y posterior aplicación de los conceptos aprendidos.
En el cuadro siguiente se presenta una caracterización que permite distinguir claramente las conductas de un profesor que enseña de acuerdo a la metodología indagatoria que propicia el ciclo de aprendizaje de un profesor que no usa este enfoque. Seguidamente se presenta otro cuadro con una caracterización que permite distinguir claramente las conductas de un alumno que aprende ciencias haciendo ciencias, desde un enfoque indagatorio, de un alumno pasivo.
Conductas del Profesor |
| Estadios del Modelo de Instrucción | Que son consistentes con el modelo | Que son inconsistentes con el modelo |
| Exploración | • Incentiva a los alumnos a trabajar colaborativamente sin la guía directa del profesor • Observa y escucha a los alumnos mientras ellos trabajan • Cuando es necesario, hace preguntas que pueden orientar la investigación de los alumnos • Otorga tiempo para que los alumnos se cuestionen, piensen sobre el problema • Responde a preguntas que le formulan los alumnos | • Entrega respuestas • Da instrucciones de cómo solucionar un problema • Entrega conclusiones • Le dice a los alumnos que están equivocados • Entrega información o datos para ayudarlos a resolver el problema • Guía a los alumnos paso a paso en la resolución de un problema |
| Desarrollo Conceptual | • Incentiva a los alumnos para que formulen definiciones y expliquen conceptos en sus propias palabras • Les pide a los alumnos que justifiquen (den evidencia) sus aseveraciones o ideas, que las clarifiquen • Entrega definiciones formales, explicaciones y nuevos conceptos • Utiliza las explicaciones de los alumnos, sus experiencias como base a su explicación de los conceptos | • Acepta respuestas sin pedir explicaciones o justificación • No le pide a los alumnos que ofrezcan explicaciones • Introduce conceptos y destrezas irrelevantes |
| Aplicación | • Espera que los alumnos utilicen los conceptos, definiciones, explicaciones y nomenclatura formal ya entregada • Incentiva a los alumnos a aplicar o extender los conceptos y destrezas a situaciones nuevas • Recuerda a los alumnos explicaciones alternativas • Refiere a los alumnos a los datos/información recogida: ¿Qué es lo que ya sabe? ¿Por qué piensas eso? | • Entrega respuestas • Entrega clase expositiva • Le dice a los alumnos que están equivocados • Entrega información o datos para ayudarlos a resolver el problema • Guía a los alumnos paso a paso en la resolución de un problema |
| Evaluación | • Observa a los alumnos aplicando lo aprendido • Evalúa los conocimientos y destrezas de a los alumnos • Busca evidencia de cambio conceptual o conductual en los alumnos • Permite que los alumnos se autoevalúen en sus destrezas, aprendizaje y colaboración • Hace preguntas “abiertas”: ¿Por qué piensas que..? ¿Qué evidencia tienes? ¿Qué sabes sobre X? ¿Cómo se podría explicar X? | • Mide vocabulario, términos, información aislada • Introduce ideas o conceptos nuevos • Crea ambigüedad • Promueve discusión irrelevante al concepto o destreza |
Conductas del Alumno |
| Estadios del Modelo de Instrucción | Que son consistentes con el modelo | Que son inconsistentes con el modelo |
| Exploración | • Piensa libremente dentro del contexto de la actividad • Evalúa sus predicciones e hipótesis • Formula nuevas predicciones e hipótesis • Trata distintas alternativas, discutiéndolas con su grupo • Registra observaciones e ideas • Suspende un juicio | • Deja que otros piensen y explora en forma pasiva • Trabaja aislado, sin interacción con sus pares • No logra focalizarse en la tarea • Se contenta con una sola solución y no busca otras alternativas |
| Desarrollo Conceptual | • Explica en sus propias palabras posibles alternativas o soluciones • Escucha atenta y críticamente las explicaciones que otros dan • Hace preguntas sobre las explicaciones que entregan otros • Escucha tratando de entender las definiciones formales, explicaciones, y nuevos conceptos que entrega el profesor • Se refiere a sus experiencias previas • Utiliza sus registros de observación al elaborar explicaciones | • Ofrece respuestas sin explicaciones o justificación sin relación a evidencia • Introduce temas o experiencias irrelevantes • Acepta explicaciones sin pedir justificación • No se preocupa de evaluar distintas explicaciones |
| Aplicación | • Utiliza los conceptos, definiciones, explicaciones y nomenclatura formal ya entregada al enfrentar una situación parecida • Utiliza lo que ya sabe para hacer preguntas, proponer soluciones, tomar decisiones, y diseñar experimentos • Registra sus observaciones, datos y explicaciones • Saca conclusiones razonables a partir de la evidencia recogida • Compara su comprensión con la de sus compañeros | • No se concentra en la tarea asignada • Entrega conclusiones sin basarse en la información y evidencia adquirida • Sólo se limita a repetir lo que el profesor ya ha dicho |
| Evaluación | • Responde a preguntas abiertas en función a sus observaciones, evidencia, y explicaciones aceptables • Demuestra comprender o conocer los conceptos y destrezas • Autoevalúa sus destrezas, aprendizaje y colaboración • Hace preguntas “abiertas” que sugieren investigaciones de seguimiento | • Entrega respuestas o conclusiones que no se basan en la evidencia o explicaciones aceptables • Entrega respuestas de memoria, responde con si y no • Entrega explicaciones insuficientes • Introduce temas o conceptos irrelevantes |
Método Analítico y Sintético
Método Analítico: Este método implica el análisis (del griego análisis, que significa descomposición), esto es la separación de un tono en sus partes o en sus elementos constitutivos. Se apoya en que para conocer un fenómeno es necesario descomponerlo en sus partes.
Método Sintético: Implica la síntesis (del griego synthesis, que significa reunión), esto es, unión de elementos para formar un todo.
El juicio analítico implica la descomposición del fenómeno, en sus partes constitutivas. Es una operación mental por la que se divide la representación totalizadora de un fenómeno en sus partes.
El juicio sintético, por lo contrario, consiste en unir sistemáticamente los elementos heterogéneos de un fenómeno con el fin de reencontrar la individualidad de la cosa observada. La síntesis significa la actividad unificante de las partes dispersas de un fenómeno. Sin embargo, la síntesis no es la suma de contenidos parciales de una realidad, la síntesis añade a las partes del fenómeno algo que sólo se puede adquirir en el conjunto, en la singularidad.
El método sintético es el utilizado en todas las ciencias experimentales ya que mediante ésta se extraen las leyes generalizadoras, y lo analítico es el proceso derivado del conocimiento a partir de las leyes. La síntesis genera un saber superior al añadir un nuevo conocimiento que no estaba en los conceptos anteriores, pero el juicio sintético es algo difícil de adquirir al estar basado en la intuición reflexiva y en el sentido común, componentes de la personalidad y que no permiten gran cambio temporal.
Todas las ciencias naturales operan con la síntesis, que surge después de efectuar una hipótesis que intenta predecir a priori y todos los fenómenos del mismo orden pueden deducirse a de ella como resultantes.
Toda vez que análisis equivale a descomposición, y síntesis a composición, llamaremos método analítico al que procede descomponiendo los compuestos reales, o racionales e ideales, en sus partes o elementos simples; y método sintético el que procede de lo simple o general a lo compuesto y particular. Así es que puede decirse que estos dos métodos corresponden a los dos géneros de raciocinio que convienen al entendimiento humano, o sea la inducción y la deducción.
Cuando nuestra razón procede por medio de la inducción, de lo compuesto a lo simple, de lo particular a lo universal, de los fenómenos y hechos a las leyes y causas que los rigen y producen, funciona con sujeción al método analítico: cuando, por el contrario, procede o desciende de lo simple a lo compuesto, de lo universal a lo particular, de las leyes de la naturaleza y de los principios generales de la razón a los hechos singulares o a las verdades particulares, entonces la razón funciona por medio del método sintético. Ya dejamos indicado que el análisis y la síntesis, si se refieren a la descomposición y composición real de los objetos, se denominan reales u objetivas: si se refieren a la descomposición y composición de los conceptos, o a la aplicación de los principios a las conclusiones, se deberán denominar racionales o ideales y subjetivas.
Método de enseñanza inductivo y deductivo
Método de Enseñanza por inducción: es un modo de razonar que nos lleva:
- De lo particular a lo general.
- De una parte a un todo.
Inducir es ir más allá de lo evidente. La generalización de los eventos es un proceso que sirve de estructura a todas las ciencias experimentales, ya que éstas—como la física, la química y la biología— se basan (en principio) en la observación de un fenómeno (un caso particular) y posteriormente se realizan investigaciones y experimentos que conducen a los científicos a la generalización.
Método de enseñanza por deducción: Es un tipo de razonamiento que nos lleva:
- De lo general a lo particular.
- De lo complejo a lo simple.
Pese a que el razonamiento deductivo es una maravillosa herramienta del conocimiento científico, si el avance de la ciencia se diera sólo en función de él, éste sería muy pequeño. Esto se debe a que nuestra experiencia como humanos es limitada, depende de nuestros sentidos y de nuestra memoria.
La inducción y la deducción no son formas diferentes de razonamiento, ambas son formas de inferencia.
El proceso de inferencia inductiva consiste en exhibir la manera cómo los hechos particulares (variables) están conectados a un todo (leyes).
La inferencia deductiva nos muestra cómo un principio general (ley), descansa en un grupo de hechos que son los que lo constituyen como un todo.
Ambas formas de inferencia alcanzan el mismo propósito aun cuando el punto de partida sea diferente.
Cuando usamos simultáneamente los métodos de inferencia inductiva y deductiva para buscar la solución de un problema científico decimos que estamos empleando el método inductivo–deductivo, cuyas reglas básicas de operación son:
- Observar cómo se asocian ciertos fenómenos, aparentemente ajenos entre sí.
- Por medio del razonamiento inductivo, intentar descubrir el denominador común (ley o principios) que los asocia a todos.
- Tomando como punto de partida este denominador común (por inducción), generar un conjunto de hipótesis1 referidas a los fenómenos diferentes, de los que se partió inicialmente.
- Planteadas las hipótesis, deducir sus consecuencias con respecto a los fenómenos considerados.
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ENLACE DE LECTURA: CICLO DE APRENDIZAJE Y MÉTODOS DE ENSEÑANZA
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