Fundamentos de las Ciencias de la Naturaleza y Metodología Didáctica
Definición y Objetivos de las Ciencias de la Naturaleza
El objetivo principal de las ciencias de la naturaleza es:
- Explicar hechos problemáticos del universo físico.
- Predecir y actuar sobre ellos.
Clasificación
- Biología y Geología: Estudio de los seres naturales, su organización, evolución y los procesos relacionados con ellos.
- Física y Química: Propiedades y estructura de la materia y la energía, así como los cambios y fenómenos que intervienen.
Tipos de Ciencias
- Ciencias experimentales: Metodología investigativa de experimentación dentro de situaciones delimitadas y controladas.
- Ciencias básicas: Su finalidad es incrementar el saber.
- Ciencias aplicadas: Persiguen resolver problemas prácticos.
La Ciencia en la Educación y la Cultura
Paul Langevin (1926) destacó la importancia de incluir la enseñanza de las ciencias dentro de la cultura general, fomentando el desarrollo del espíritu crítico, la capacidad de analizar y reflexionar.
Furió y Vilches señalan que esto permite a la población disponer de conocimientos para desenvolverse en la vida diaria, tomar conciencia de las complejas relaciones entre ciencia y sociedad y considerarla como parte de la cultura de nuestro tiempo.
Otros autores relevantes incluyen a Hodson (1992) (aprender ciencia, aprender acerca de la ciencia, hacer ciencia), Shen (1975) (práctica, cívica y cultural), Kemp (2002) (tres dimensiones) y Bybee (1997).
Conocimiento y Metodología Científica
Conocimiento ordinario
La persona construye representaciones de cómo funciona la vida real de manera intuitiva a partir de vivencias, interacciones o la capacidad de razonamiento. Estas ideas permiten predecir y actuar con cierta eficacia en la vida (concepciones o teorías alternativas).
Situación problemática
- Enunciado del problema.
- Hipótesis contrastable.
- Estrategias de contrastación.
- Interpretación de resultados.
- Comunicación.
Actitud científica
- Curiosidad por conocer y resolver problemas.
- Estudiar los problemas desde todos los puntos de vista posibles.
- Comprobar la veracidad y confianza de las fuentes.
- Plantear cuidadosamente todos los pasos de una investigación.
- Realizar con cuidado y exactitud todas las observaciones y medidas.
Sistemas y Funciones Vitales
Sistema: Conjunto de elementos en interacción que adquiere entidad en la medida en que tales partes se integran en su totalidad.
La vida es una propiedad más de los sistemas materiales, estructuras formadas por biomoléculas que realizan funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Se distinguen niveles abióticos (materia no viva) y niveles bióticos (materia viva).
Función de nutrición
Consiste en el conjunto de procesos para proporcionar energía y las sustancias necesarias para el metabolismo celular:
- Nutrición autótrofa: Las células fabrican su materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos sencillos y energía.
- Nutrición heterótrofa: Las células toman del exterior compuestos orgánicos necesarios para su metabolismo.
En animales, incluye los procesos de:
- Digestión: Transforma los nutrientes de los alimentos en moléculas más sencillas.
- Respiración: Toma O2 del medio exterior y expulsa CO2 residual.
- Circulación: Distribuye el O2 y las sustancias nutritivas por los tejidos y las células.
- Excreción: Filtra la sangre y separa las sustancias de desecho.
Cuestionario de Didáctica de las Ciencias
- ¿Qué es una secuencia didáctica?
a) Una serie ordenada de actividades relacionadas entre sí. - ¿Qué es el ciclo de aprendizaje según Karplus?
a) Un ciclo con tres fases de actividades para construir el aprendizaje. - ¿En qué consiste la secuenciación siguiendo los pasos de un proceso investigativo?
c) Una serie de actividades que incluyen la definición de un problema, planteamiento de hipótesis, diseño de un plan, su ejecución, obtención de resultados y elaboración de conclusiones para generar conocimiento. - Elige la opción correcta sobre la autorregulación:
b) Necesita de la interacción con los compañeros y con el docente. - ¿Qué es el currículum en espiral?
a) Un enfoque que permite el aprendizaje gradual de conceptos. - ¿Qué es la planificación de experiencias en el proceso investigativo?
a) Un paso donde se estimula la creatividad, la reflexión, la escucha y la búsqueda de consensos entre los alumnos.