Principios de la práctica docente en las clases de ciencias

¿Cuáles son los principios que seguimos al impartir una clase de física?

Existen diversas aproximaciones para impartir un curso de física, tantas como experiencias y referencias que los profesores vamos acumulando a lo largo de los años. Más allá de lo que indican planes y programas de estudio, consciente o inconscientemente, seguimos ciertas creencias o principios en nuestro trabajo docente. Me parece que un ejercicio importante  es compartir y discutir  estos supuestos y sus implicaciones con el propósito de mejorar nuestra práctica profesional. A continuación comparto mis principios sobre la enseñanza-aprendizaje de la física que he construido a lo largo de mi propia experiencia impartiendo estas materias a nivel superior, las cuales han sido discutidas con mis colegas de la UACM Mateo Barkovich y Octavio Campuzano.

1. Aprender no es igual que enseñar. Este principio se encuentra enunciado en diferentes formas y tiene un gran número de implicaciones en la práctica docente, por ejemplo, el hecho de que una clase expositiva no garantiza el aprendizaje de los estudiantes por más organizado que esté la presentación del material. Así mismo, el hecho de que el profesor termine el temario del curso (el cual generalmente se encuentra cargado de contenidos) tampoco es sinónimo de que los estudiantes aprendan las ideas fundamentales.  Juan Ignacio Pozo, en su libro Aprendices y maestros señala que un buen aprendizaje se identifica por: a) incidir en un cambio duradero, b) ser transferible a nuevas situaciones y c) donde la práctica debe adecuarse a lo que se tiene que aprender. Por lo tanto, las clases deben girar en torno al aprendizaje del estudiante lo que  conlleva a considerar la construcción activa del conocimiento que se da en cada estudiante, a partir de lo que sabe, sus intereses y  las condiciones de su entorno de aprendizaje. Este enfoque conlleva a preguntarse: ¿qué significa que un estudiante adquiera un aprendizaje significativo?, ¿qué actividades y materiales hay que desarrollar para lograr este objetivo?, ¿cuál es el papel del docente en este nuevo escenario?, qué papel juegan las ideas y experiencias previas del estudiante?

Evidentemente muchas personas han reflexionado y hecho propuestas al respecto, por lo que cito los trabajos que me gustan más:

Sanjoy Mahajan profesor de MIT: Sanjoy Mahajan. 5.95J Teaching College-Level Science and Engineering, Spring 2009. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed 26 Jan, 2016). License: Creative Commons BY-NC-SA

McDermott, What we teach and what is learned: closing the gap. 

Peer instruction, el proyecto del grupo de Eric Mazur, de la Universidad de Harvard.

Aprendices y maestros, el libro antes mencionado de Juan Ignacio Pozo.

Redish, E. Teaching physics wiht the Physics Suite.

2. Aprendizaje basado en modelos. Existen diversas propuestas basadas en la investigación en didáctica que retoman diversas ideas, pero que en conjunto comparten la filosofía de involucrar de manera activa al estudiante en su aprendizaje. Una de estas aproximaciones considera que una buena estrategia  es la enseñanza basada en modelos. Por un lado, toma en cuenta el hecho de que los seres humanos pensamos a través de modelos mentales y que hay que acercar al estudiante a pensar a través de los modelos conceptuales usados por los científicos (Moreira, Modelos mentales y modelos conceptuales en la enseñanza & aprendizaje de la ciencia). Por otro lado, algunas posiciones en la filosofía de la ciencia (como la de Ronald Giere) señalan que en los libros de texto universitario, a partir de los cuales  aprenden los científicos, están presentados los modelos que son entidades validadas por la comunidad científica, que cuentan con diversos grados de abstracción y que son idealizaciones de los sistemas reales. El aprendizaje en una clase de Física se puede propiciar enfocando el trabajo en el aula en la construcción y utilización de los modelos físicos. El modelo se convierte en una herramienta de trabajo, donde la comprensión conceptual implica poder manipular las variables del modelo, sus hipótesis y su relación con los sistemas reales. Sobre todo, también considera evitar el aprendizaje memorístico de fórmulas, y donde resolver un problema implica al estudiante únicamente buscar las variables que hay que sustituir.  También revaloramos el que los estudiantes trabajen de manera directa sobre el libro de texto de tal manera que entiendan la lógica de la presentación de los modelos y problemas para que puedan consultar los libros de manera más eficiente y que conlleve a un buen aprendizaje.

Para una revisión de artículos de investigación relacionado con los modelos, se puede consultar ésta página.

4. Evaluación,  validación y retroalimentación. Una de los problemas en la enseñanza/aprendizaje de las ciencias tiene que ver en cómo estudiantes y profesores concebimos la evaluación. Es importante tratar de llevar la práctica de la evaluación tradicional, en la cual sólo se realizan una serie de exámenes escritos, a la idea de la evaluación como parte fundamental del proceso de aprendizaje, ya que se revisa qué es lo que se va aprendiendo y se retroalimenta al estudiante en su trabajo cotidiano. Una de las maneras para propiciar esta nueva cultura de evaluación es que los estudiantes discutan y expliquen a sus compañeros los procesos, modelos y conceptos que van utilizando y construyendo, a la vez de desarrollar en los estudiantes tanto  procesos de validación internos (por ejemplo, verificando resultados, llevando el modelo a casos límite, etcétera) como externos (revisiones de compañeros, profesores o de recursos de física variados como libros, páginas de internet, videos).

Los inventorios de conceptos son un gran recurso para evaluaciones diagnósticas y formativas. En esta página se encuentran enlaces a ellos.

Eric Mazur habla en esta plática acerca de la situación actual de la evalación en física y tiene una propuesta muy interesante de cómo empezar a cambiar el paradigma que tenemos sobre los exámenes.

5. Transitar de novato a experto en la resolución de problemas. ¿Cómo resuelve problemas un experto? ¿Cómo podemos llevar a un estudiante a este nuevo estado?  Una de las implicaciones de este principio consiste en mostrar al estudiante lo que se espera de él, a la hora de abordar un problema. Las rúbricas son excelentes herramientas para conseguir este propósito. También aquí sería muy importante considerar cómo un profesional trabaja en equipo, utilizando los recursos disponibles a la mano, para resolver problemas. La propuesta educativa de los entornos personales de aprendizaje (PLE), pueden ayudar a enfocar los recursos con los que cuentan los individuos y los equipos de trabajo en la resolución de un problema. También me gustaría mencionar la importancia de plantear preguntas interesantes en la resolución de problemas, así como intentar ampliar el rango de problemas que se resuelven en las clases y relacionarlos con los problemas que resuelve un profesionista.

En esta lista, aparecen una serie de recursos relacionados con los PLE.

6. Desarrollo explícito de alfabetizaciones emergentes: alfabetización académica, digital y científica. La definición de alfabetización por parte de la UNESCO la describe como "la habilidad para identificar, entender, interpretar, crear, comunicar y calcular, usando material escrito o impreso en un variedad de contextos. La alfabetización involucra un aprendizaje continuo al permitir a los individuos alcanzar sus metas, desarrollar su conocimiento y participar de manera completa en su comunidad y en la sociedad en general". A partir de esta idea, se ha extendido esta definición a otras habilidades que completan la formación profesional de un estudiante.

La alfabetización académica hace énfasis en introducir al estudiante en los modos de escribir y leer en cada campo. Esto es muy importante y también implica poner atenciión en el gran déficit que tienen los estudiantes en el manejo de sus herramientas de estudio, lectura y escritura.

En la alfabetización digital se desarrollan las competencias digitales que permiten acceder a los recursos que internet nos ofrece en la actualidad: seguridad, creación de contenidos, comunicación, gestión de información y resolución de problemas. También está relacionada con la creación y desarrollo de comunidades digitales de aprendizaje, que son espacios de formación y resolución de problemas utilizando las posibilidades de la web 2.0.

La alfabetización científica tiene que ver con las competencias que se desarrollan en la investigación científica, independientemente del área de conocimiento concreto. Un ejemplo son las características del método promovido por el físico americano Arnold Arons, las cuales pueden consultarse en este artículo.

La importancia de trabajar estos temas con los estudiantes es que se abre una puerta para el trabajo colegiado con colegas de diferentes áreas de conocimeinto, ya que muchas de estas habilidades pueden desarrollarse de manera transversal en los diferentes cursos que se imparten.

Finalmente, es importante aclarar que esta lista de ideas está permanentemente en cambio y construcción. Lo interesante es contrastar cuáles son los principios que tienen otros profesores y cómo reducir la brecha entre estos supuestos y nuestra prácica docente. El campo de la didáctica de las ciencias es el lugar de donde se pueden tomar muchas ideas, que hay que adaptar para cada caso. Lo que es importante es crear comunidades de aprendizaje de profesores robustas, que compartan experiencias, información y materiales. Realizar esta tarea tendrá como resultado estudiantes con experiencia en el aprendizaje activo y  profesores-investigadores que contribuyan a mejorar los procesos de enseñanza-aprendizaje de sus alumnos. Te invito a compartir y discutir tus propios supuestos sobre cómo debería ser la educación en ciencias.