Aprendizaje activo y emocional en la asignatura Física y Química

Aprendizaje activo
El estudio de las ciencias, en concreto la física y la química forman parte de la enseñanza básica en secundaría, pero resultan ser de las asignaturas valoradas como más aburridas para el alumnado, siendo además donde se obtiene un mayor fracaso.

LAS EMOCIONES EN EL APRENDIZAJE DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

Hoy día el estudio de las emociones en el proceso de enseñanza-aprendizaje ha adquirido gran importancias en la sociedad (Gardner, 1995, Punset, 2010, Mellado, Blanco, Borrachero y Cárdenas, 2013). Según algunos estudios, como la teoría de las atribuciones de Weiner (1989), el alumnado durante su periodo educativo genera actitudes y emociones hacia las ciencias en función de sus éxitos y logros conseguidos, así el alumnado altamente motivado hacia el logro consigue un mayor grado de éxito que aquel con una menor motivación. Sería, por tanto, importante conocer los aspectos emocionales que experimenta el alumnado en la realización de las diferentes actividades y estrategias desarrolladas a lo largo de las asignaturas.

El conocimiento de las actitudes  del alumnado hacia las asignaturas de ciencias, concretamente de física y química, permite al profesorado el diseño de actividades de aprendizaje mejor orientadas, de manera que resulten más eficaces. El uso de estrategias que permitan al alumnado ser más partícipes y que puedan generar en este una mayor motivación hacia la asignatura, pueden facilitar un  mayor logro.

Las actividades con aprendizajes activos se caracterizan por ser motivadoras y orientadas a promover una colaboración activa del alumnado haciéndole partícipe en su propio proceso de enseñanza-aprendizaje, por tanto, a través de estrategias de aprendizaje activas, cada docente puede generar una participación activa y motivada del alumnado. Es lo que llamaríamos metodología para el aprendizaje activo.

METODOLOGÍA DEL APRENDIZAJE ACTIVO

El aprendizaje activo es un conjunto de estrategias de enseñanza-aprendizaje que pretende involucrar al alumnado de manera activa a través de la participación de este en las diferentes actividades. Becker (1997), afirma que el alumnado aprende mejor y está más comprometido con el aprendizaje cuando se utiliza este sistema en el aula.

Algunos de los beneficios que presenta el aprendizaje activos para el alumnado son los siguientes:

  • El alumnado dedica más tiempo a entender y comprender los conceptos, por lo que su aprendizaje es más significativo. Se consigue una comprensión más profunda de estos conceptos.
  • Permite el uso de estrategias de colaboración entre el alumnado, por lo que se consigue que este se enriquezca con las aportaciones de su grupo, que a su vez genera en una mayor atención en el desarrollo de la clase.
  • Se promueve una actitud positiva en clase, donde el alumnado aprenden a escuchar de forma crítica, a preguntar aquello que no entienden y a plantear dudas.
  • El profesorado mejora la relación con el alumnado, quienes además reciben una retroalimentación continua respecto a lo que estos entienden y no entienden.
  • Por otra parte, se favorece el aprendizaje de competencias, por ejemplo, la correcta utilización del vocabulario específico y técnico de la materia, que es una parte importante en asignaturas como física y química.

 

ALGUNAS ESTRATEGIAS BASADAS EN EL APRENDIZAJE ACTIVO

Hemos definido el aprendizaje activo como un conjunto de estrategias orientadas a conseguir una participación activa del alumnado en clase. Normalmente, este tipo de metodologías suelen emplearse a nivel universitario, donde se combina con metodologías de aprendizajes más tradicionales. Por ejemplo, en la facultad de Química de Sevilla se combinan clases magistrales para impartir teoría junto con prácticas experimentales, donde el alumnado debe usar los conocimientos teóricos aprendidos para resolver problemas atendiendo a su trabajo activo-práctico.

Es posible poner en práctica este tipo de aprendizaje a nivel de secundaria, concretamente en la asignatura de física y química pudiendo resultar estrategias muy motivadoras donde el alumnado consiga entender desde un punto de vista más práctico y de manera razonada los principios y leyes que rigen los procesos físicos y químicos.

Pueden considerarse algunas estrategias de aprendizaje activo tales como:

Aprendizaje colaborativo (AC)

El aprendizaje colaborativo es una estrategia muy generalizada en niveles de secundaria. Se basa fundamentalmente en la formación de pequeños grupos de trabajo donde el alumnado tiene que trabajar las actividades propuestas en el aula de manera conjunta para obtener los mejores resultados. Se consigue que cada miembro del grupo, colabore activamente en el equipo, contribuyendo en la construcción del conocimiento y aprendizaje grupal. En función de la duración del trabajo desarrollado se distinguen varios tipos de grupos, grupo base, formal e informal, los cuales abarcan desde todo un año lectivo, de una o varias semanas, o como máximo un día de clase (Johnson, Johnson, & Holubec, 1998).

Un ejemplo de aprendizaje colaborativo es el uso de la Técnica Puzzle de Aronso, especialmente útil para trabajar las áreas de conocimiento en las que los contenidos pueden ser fragmentados en diferentes partes, por ejemplo puede utilizarse para la mejora de la comprensión de los modelos atómicos de la asignatura de física y química. A continuación se detallan las fases o pasos a seguir en la aplicación de esta técnica, para la creación de un mural explicativo de los distintos modelos atómicos:

  • Fase 1, en esta primera fase, se organiza el aula en pequeños grupos y a continuación se hace una actividad introductoria, en este caso, con los diferentes modelos atómicos. Se entrega a cada miembro del grupo uno de los modelos atómicos a estudiar.

 

Fase 1

  • Fase 2, consiste en la realización de una actividad colaborativa. Se hacen grupos de especialistas, donde cada participante de cada grupo con el mismo modelo atómico se reúne para discutir sobre la información del modelo atómico que le haya correspondido.

 

Faee 2

 

 

  • Fase 3, en esta fase, se disgregan los grupos de especialistas y cada participante vuelve a su grupo inicial. Es en este momento donde cada miembro expone la información obtenida anteriormente para la resolución del problema completo, la creación de un mural con los diferentes modelos atómicos.

 

Fase 3

 

Aprendizaje basado en problemas (ABP)

El aprendizaje basado en problemas es otro ejemplo de aprendizaje activo (y a su vez también colaborativo), más generalizado a niveles universitarios que en secundaria, aunque su uso en estos niveles puede ser una buena estrategia para conseguir una mayor implicación del alumnado en el aprendizaje.

Barrows (1986) define este aprendizaje como un método cuyo principio es el uso de problemas como punto de partida para la adquisición e integración de conocimientos. En términos generales este método se basa en el planteamiento de un problema por parte docente y que debe ser resuelto por el alumnado, el cual se encuentran formando pequeños grupos.

 

aprendizaje basado en problemas-min

El papel docente es meramente orientador y no instructor, debe ser el alumnado, mediante la colaboración grupal, el alumnado encuentra la respuesta al problema. De esta manera es el propio alumnado quien empieza a identificar la necesidad de un aprendizaje para la resolución y consecución de un objetivo común, consiguiéndose así un aprendizaje activo.

 

aprendizaje basado en proyectos colaborativos-min

Claramente, este método requiere de un esfuerzo por parte de cada estudiante, ya que se trata de un método de aprendizaje autodirigido que requiere de una actitud activa por parte del alumnado.

Un ejemplo de esta técnica que puede usarse en la asignatura de física y química a niveles de segundo de ESO es el diseño una actividad para la mejora de la comprensión de la densidad, concepto que en muchas ocasiones no es bien asimilado por el alumnado.

Por ejemplo puede proponerse al alumnado que averigüe de qué material puede estar hecho un objeto en concreto de volumen conocido, para lo cual se les presenta una tabla con densidades de distintos materiales y otra con las masas de dichos materiales en función de un volumen determinado. El alumnado debe trabajar en grupo, recurriendo al material disponible (bien libro, apuntes o mediante uso de las TICs), para obtener la información necesaria, colaborando para llegar al resultado final.

Aprendizaje basado en proyectos colaborativos (ABPC)

Esta metodología didáctica es muy similar al aprendizaje basado en problemas. Puede definirse como una metodología de aprendizaje activa y colaborativa en la que el alumnado debe desarrollar un proyecto de manera grupal y siguiendo los pasos indicados. A diferencia del ABP, no se parte de un problema propuesto, sino de un producto final, que el alumnado debe elaborar a través del manejo de la información, la investigación y la elaboración de un proyecto. Otra característica de ABPC es que el producto final o reto propuesto, debe ser motivador para el alumnado y estar ligado a la vida cotidiana.

Son especialmente útiles para esta metodología la incorporación de las TICs como medio de obtención de la información y que a su vez, también pueden servir como herramientas de aprendizaje en diversas competencias transversalmente.

El ABPC puede ser un buen recurso como metodología didáctica en la asignatura de física y química ya que muchos de los procesos de la vida cotidiana están ligados a procesos físicos y químicos y pueden explicarse a través de estos.

Un ejemplo de puesta en práctica del ABPC puede ser el aprendizaje de las reacciones químicas en 1º de bachillerato mediante el diseño de un dispositivo para la medición del alcohol, similar a los usados en los controles de alcoholemia.

Otro ejemplo, en este caso, para el aprendizaje y comprensión de las fuerzas en segundo de la ESO puede ser la construcción de una máquina simple. A través de este proyecto se estudian las fuerzas implicadas en los mecanismos y funcionamiento de estas máquinas:

 CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA SIMPLE

1- El objetivo es la construcción de una máquina simple, la cual puede estar formada por poleas, palancas, tornos o cualquier otro soporte que consideres.

2- La máquina construida debe tener una utilidad práctica, por ejemplo:

Construcción de un tornillo infinito para transportar agua desde niveles inferiores a niveles superiores.

construccion de una maquina simple-min3- Para la construcción de la máquina se deben utilizar materiales cotidianos que se puedan encontrar en casa, como tubos de cartón, cuerdas, cartulinas, …etc.

4- Para la búsqueda de la información necesaria se pueden usar los recursos disponibles en la biblioteca, como libros y a través de internet. (En este punto se pueden agregar los libros o páginas web que el docente estime conveniente y resulten de guía para la realización del proyecto)

5 La máquina construida debe ser presentada y explicado su funcionamiento al resto grupos, para lo cual se realizará una presentación por ejemplo en  powerpoint donde se indique:

  • Cómo funciona la máquina
  • Modo de construcción
  • Las fuerzas implicadas
  • Todo aquello que consideréis importante

Para poner en práctica el ABPC se definen una serie de pasos a fin de organizar y facilitar el trabajo que debe desarrollar cada docente y el alumnado.

  1. Selección del tema principal. La elección del tema, debe ser motivador para el alumnado y además debe estar relacionado con el producto final. Una vez seleccionad, se inicia planteando una pregunta que sirva de guía. En nuestro ejemplo anterior, el tema a tratar son las fuerzas.
  2. Formación de equipos. Los grupos formados no deben ser muy grandes (3 ó 4 participantes) y deben organizarse en función de la diversidad del aula con la finalidad de que todo el alumnado desempeñe su rol.
  3. Definición del producto final que se debe obtener. Este debe estar en concordancia con el tema elegido y adecuarse en función de las competencias que se quieran desarrollar en el proyecto. En este caso, el producto final es la construcción de una máquina simple. En la presentación del producto final es conveniente acompañarlo de algunas pistas que puedan ayudar al alumnado, por ejemplo, mencionaremos que la máquina puede estar constituida de poleas, palancas o tornos.
  4. La planificación. El alumnado debe establecer un plan de trabajo con las tareas a realizar por los miembros del grupo y el tiempo en el que lo realizarán.
  5. La investigación. Para el desarrollo del proyecto será necesario que el alumnado haga las investigaciones necesarias para la obtención del producto final, este paso contribuye a que el aprendizaje sea significativo. Una gran herramienta para este paso es el uso de las TICS, lo que ayudará al alumnado en la mejora del manejo de la información.
  6. El análisis y la síntesis. A medida que se investiga, el alumnado pone en común la información recogida, comparte sus ideas y debate para estructurar la información que ayude a la resolución del problema inicial.
  7. Elaboración del producto. Con la información recogida y en función de lo aprendido, cada grupo deben realizar el producto del proyecto.
  8. Presentación del producto. Es importante que cada grupo expongan su producto final al resto de los compañeros, lo que ayuda a mejorar la comunicación lingüística y oral. En el caso de nuestro ejemplo se pide al alumnado la construcción de una máquina simple y la realización de un powerpoint donde se explique el funcionamiento de la máquina, las fuerzas implicadas y aquello que ellos consideren necesario.
  9. Respuesta colectiva a la pregunta inicial. En este paso el alumnado reflexiona sobre la experiencia para encontrar una respuesta colectiva al problema inicial planteado. En el ejemplo propuesto, la respuesta final será cómo actúan las fuerzas en las diferentes máquinas presentadas por el alumnado.
  10. La evaluación y autoevaluación. Finalmente cada docente evalúa al alumnado en función del aprendizaje de las competencias desarrolladas durante la experiencia. Por otra parte serán también el alumnado el encargado de autoevaluarse según los criterios marcados, lo que ayudará a reflexionar sobre los posibles errores cometidos.

En resumen podemos concluir, que las metodologías que agrupan al alumnado con el fin de desarrollar un trabajo práctico y participativo, donde se espera de cada participante una aportación de peso para la consecución de objetivos comunes, desarrolla en el alumnado emociones y competencias relacionadas con la motivación, cooperación, superación y colaboración. Todas estas competencias suponen, la adquisición de habilidades para la vida, que facilitarán al alumnado a desenvolverse óptimamente en el trabajo en equipo, asumiendo su responsabilidad y aportando lo máximo para el bien común.

Rocío Madrigal
Rocío Madrigal
Profesora en AFOE formación como tutora de las acciones formativas relacionadas con aspectos emocionales en la educación y con las nuevas tecnologías como los cursos de exelearning y/o moodle y la formación profesional. Licenciada en Ciencias Químicas, Máster Universitario en Profesorado en Enseñanza Secundaria Obligatoria y Bachillerato Formación Profesional y Enseñanzas de Idiomas.

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